CN101457648B - 一种具有密闭防护门的全环钢制管片结构 - Google Patents

一种具有密闭防护门的全环钢制管片结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有密闭防护门的全环钢制管片结构，它具有全环钢制管片框架，其特征在于：所述的全环钢制管片框架由主体框架和可拆卸框架拼装而成，所述的全环钢制管片结构还具有防护门，该防护门位于全环钢制管片框架内，其固定安装在所述的主体框架上，安装位置与所述的可拆卸框架处于相对应位置处，所述防护门和所述的可拆卸框架所围区域形成一个密闭腔室。本发明的全环钢制管片结构在联络通道开挖过程中，当发生坍塌、涌水等施工事故时，可以有效防止泥土、涌水进入盾构隧道，大大提高施工的安全性。

Description

一种具有密闭防护门的全环钢制管片结构
技术领域
本发明涉及一种全环钢制管片结构，具体是指一种具有密闭防护门的全环钢制管片结构。
背景技术
目前国内城市地铁盾构区间联络通道穿越地层多是砂层、软弱地层或岩溶地层，盾构隧道联络通道主要施工步骤如下：
(1)先对联络通道处地面管线迁改、交通疏解，后进行地面旋喷桩、搅拌桩或注浆地层加固。
(2)联通道道处盾构区间隧道拼装钢筋混凝土加强管片。
(3)在盾构区间隧道内架立临时支撑，支撑管片结构。
(4)在盾构隧道管片开洞上方，钻机打孔采用超前小导管对联络通道上方地层进行注浆加固。
(5)在区间隧道混凝土管片上打孔，对联络通道进行超前探水。
(6)切割混凝土管片并外运。
(7)开挖联络通道，初期支护。
在上述地层中采用钢筋混凝土管片结构，但是钢筋混凝土管片结构中没有密闭安全防护结构，导致施工联络通道风险大，当发生坍塌、涌水等施工事故时，无法防止泥土、涌水进入盾构隧道。目前国内已发生多次坍塌、突水事故。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有密闭防护门的全环钢制管片结构，该结构在联络通道开挖过程中，当发生坍塌、涌水等施工事故时，可以有效防止泥土、涌水进入盾构隧道。
本发明的目的是通过如下技术方案来实现的：一种具有密闭防护门的全环钢制管片结构，它具有全环钢制管片框架，其特征在于：所述的全环钢制管片框架由主体框架和可拆卸框架拼装而成，所述的全环钢制管片结构还具有防护门，该防护门位于全环钢制管片框架内，其固定安装在所述的主体框架上，安装位置与所述的可拆卸框架处于相对应位置处，所述防护门和所述的可拆卸框架所围区域形成一个密闭腔室。
本发明具有密闭防护门的全环钢制管片结构，密闭防护门与全环钢制管片框架焊接，防护门关闭后具有密闭性、不透水性，在联络通道开挖过程中因地层加固不好，当发生坍塌、涌水等事故时，即可关闭密闭防护门，防止泥土、涌水进入区间隧道，保证区间隧道稳定与安全，密闭防护门以圆形隧道断面为基础，可以设计成不同形状的钢板结构。
本发明中，所述的主体框架为侧面开孔的环形结构，其由多块钢制管片块拼装而成，相邻的钢制管片块通过螺栓连接，所述开孔的大小和所述可拆卸框架以及防护门的大小相适配。
所述的多块钢制管片块分别为位于顶部的封顶钢制管片块、位于肩侧部位的邻接钢制管片块、位于左腰部的一对支撑钢制管片块、位于右腰部的标准钢制管片块和位于底部的标准钢制管片块，所述的一对支撑钢制管片块为开口相对的U形块结构，两个开口构成主体框架的开孔，所述可拆卸框架位于所述开孔内。
本发明中的主体框架设计上采用化整为零的方案，设计分成多块，便于钢制管片块的生产，多块的钢制管片块之间通过高强度螺栓拼装，构成整体式主体框架结构。
所述的可拆卸框架由多块拆卸块拼装而成，多块拆卸块分别与所述的U形支撑钢制管片块通过螺栓相连，且彼此相邻的拆卸块之间也通过螺栓相连。
可拆卸框架中的多块拆卸块可方便进行拆卸、拼装，为防护门的安装和维护提供方便。
所述的钢制管片块均为多片钢板焊接而成。
本发明中，所述防护门由门体和门框组成，所述门框由位于门体一侧的上、下门框钢板和左、右门框钢板共四块门框钢板组成，四块钢板分别焊接在所述全环钢制管片框架的主体框架上，所述门体铰接在右门框钢板上，门体关闭后，其与左门框钢板通过螺栓连接。
所述的门体为中空的板体结构，它包括内侧背板、外侧背板和设置在内侧背板和外侧背板之间的多根槽钢横档，所述的多根槽钢横档将内侧背板和外侧背板之间的空间分隔成多个密闭的中空单元，所述的多根槽钢横档中的至少一根槽钢横档的伸出端上设置有门铰链，该门铰链铰接在所述右门框钢板上。
所述的四块门框钢板在与所述门体之间还设置有密封垫，起到密封效果。
本发明具有密闭防护门的全环钢制管片结构用于城市地铁盾构区间穿越地层是砂层、软弱地层或岩溶地层联络通道，用于过江、过海双线盾构隧道之间的穿越软弱地层、透水性强的联络通道，与现有技术相比，其具有以下优点：
(1)本发明具有密闭防护门的全环钢制管片结构，当发生坍塌、涌水等施工事故时，可迅速关闭密闭防护门，可以有效防止泥土、涌水进入盾构隧道，有效保证区间隧道的稳定与安全。
(2)本发明全环钢制管片结构中的钢制管片块工厂化制作现场拼装方便、高效、快捷。
(3)本发明全环钢制管片结构中拆卸块进行拆除时，不会破坏整体结构，不改变结构的受力体系。
(4)本发明全环钢制管片结构通过钢制管片预留孔探测通道的地质条件，方便、简单。
(5)本发明全环钢制管片结构中的全环钢制管片不需浇注混凝土环框梁，减少投资，缩短工期。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
图1是本发明具有密闭防护门的全环钢制管片结构的整体结构示意图；
图2是本发明具有密闭防护门的全环钢制管片结构中全环钢制管片框架的整体结构示意图；
图3是本发明具有密闭防护门的全环钢制管片结构的左视图；
图4是图3中去除拆卸块后的视图；
图5是本发明具有密闭防护门的全环钢制管片结构的右视图；
图6是本发明具有密闭防护门的全环钢制管片结构中封顶钢制管片块的结构示意图；
图7是图6的A-A剖面图；
图8是图7的B-B剖面图；
图9是本发明具有密闭防护门的全环钢制管片结构的邻接钢制管片块的结构示意图；
图10是图9的C-C剖面图；
图11是图10的D-D剖面图；
图12是本发明具有密闭防护门的全环钢制管片结构的标准钢制管片块的结构示意图；
图13是图12的E-E剖面图；
图14是图13的F-F剖面图；
图15是本发明具有密闭防护门的全环钢制管片结构的支撑钢制管片块的结构示意图；
图16是本发明具有密闭防护门的全环钢制管片结构的局部放大图，显示防护门的安装位置关系；
图17是本发明具有密闭防护门的全环钢制管片结构的防护门的正视图；
图18是图16的H-H剖面图；
图19是本发明具有密闭防护门的全环钢制管片结构的局部放大图，显示防护门的门体和一侧的门框的位置关系；
图20是本发明具有密闭防护门的全环钢制管片结构的局部放大图，显示防护门的门体和另一侧的门框的位置关系。
具体实施方式
如图1至图20所示的一种具有密闭防护门的全环钢制管片结构，它具有全环钢制管片框架1，全环钢制管片框架1由主体框架和可拆卸框架拼装而成，全环钢制管片结构还具有防护门3，该防护门3位于全环钢制管片框架1内，其固定安装在主体框架上，安装位置与可拆卸框架处于相对应位置处，防护门3和可拆卸框架所围区域形成一个密闭腔室2，防护门3关闭后，该密闭腔室2具有密闭性和不透水性，可防止泥土、涌水进入盾构隧道。
全环钢制管片框架1的主体框架为侧面开孔的环形结构，其由多块钢制管片块拼装而成，多块钢制管片块分别为位于顶部的封顶钢制管片块11、位于肩侧部位的邻接钢制管片块12、位于左腰部的一对支撑钢制管片块13、位于右腰部的标准钢制管片块14和位于底部的标准钢制管片块15，多块钢制管片块均为弧形块结构，所有的钢制管片块均为多片钢板焊接而成，相邻的钢制管片块之间通过螺栓连接，该一对支撑钢制管片块13为开口相对的U形块结构，两个开口构成主体框架的开孔16，开孔16的大小和可拆卸框架以及防护门3的大小相适配，可拆卸框架位于开孔16内。
全环钢制管片框架1的可拆卸框架由六块拆卸块17拼装而成，六块拆卸块17呈对称状分布，分别与U形支撑钢制管片块13通过螺栓相连，且彼此相邻的拆卸块17之间也通过螺栓相连。
防护门3由门体和门框组成，门框由位于门体一侧的上、下门框钢板31、32和左、右门框钢板33、34共四块门框钢板组成，四块钢板分别焊接在全环钢制管片框架1的支撑钢制管片块13上，四块门框钢板在与门体之间还设置有密封垫5；门体为中空的板体结构，它包括内侧背板35、外侧背板36和设置在内侧背板和外侧背板之间的五根槽钢横档37，五根槽钢横档37将内侧背板35和外侧背板36之间的空间分隔成六个密闭的中空单元38，五根槽钢横档中间隔设置的三根槽钢横档37的伸出端上分别设置有门铰链39，共计三个门铰链39，三个门铰链39分别铰接在右门框钢板34上，门体关闭后，其与门框的左门框钢板33通过螺栓4连接，将门体锁死，此时防护门3和可拆卸框架形成密闭腔室2，如需将门体打开，只需将螺栓4松开即可。

Claims (8)

1.一种具有密闭防护门的全环钢制管片结构，它具有全环钢制管片框架(1)，其特征在于：所述的全环钢制管片框架(1)由主体框架和可拆卸框架拼装而成，所述的全环钢制管片结构还具有防护门(3)，该防护门(3)位于全环钢制管片框架(1)内，其固定安装在所述的主体框架上，安装位置与所述的可拆卸框架处于相对应位置处，所述防护门(3)和所述的可拆卸框架所围区域形成一个密闭腔室(2)。
2.根据权利要求1所述的一种具有密闭防护门的全环钢制管片结构，其特征在于：所述的主体框架为侧面开孔的环形结构，其由多块钢制管片块拼装而成，相邻的钢制管片块通过螺栓连接，所述开孔的大小和所述可拆卸框架以及防护门的大小相适配。
3.根据权利要求2所述的一种具有密闭防护门的全环钢制管片结构，其特征在于：所述的多块钢制管片块分别为位于顶部的封顶钢制管片块(11)、位于肩侧部位的邻接钢制管片块(12)、位于左腰部的一对支撑钢制管片块(13)、位于右腰部的标准钢制管片块(14)和位于底部的标准钢制管片块(15)，所述的一对支撑钢制管片块(13)为开口相对的U形块结构，两个开口构成主体框架的开孔(16)，所述可拆卸框架位于所述开孔(16)内。
4.根据权利要求3所述的一种具有密闭防护门的全环钢制管片结构，其特征在于：所述的可拆卸框架由多块拆卸块(17)拼装而成，多块拆卸块(17)分别与所述的U形支撑钢制管片块(13)通过螺栓相连，且彼此相邻的拆卸块(17)之间也通过螺栓相连。
5.根据权利要求3所述的一种具有密闭防护门的全环钢制管片结构，其特征在于：所述的钢制管片块均为多片钢板焊接而成。
6.根据权利要求1所述的一种具有密闭防护门的全环钢制管片结构，其特征在于：所述防护门(3)由门体和门框组成，所述门框由位于门体一侧的上、下门框钢板(31、32)和左、右门框钢板(33、34)共四块门框钢板组成，四块钢板分别焊接在所述全环钢制管片框架(1)的主体框架上，所述门体铰接在右门框钢板(34)上，门体关闭后，其与左门框钢板(33)通过螺栓(4)连接。
7.根据权利要求6所述的一种具有密闭防护门的全环钢制管片结构，其特征在于：所述的门体为中空的板体结构，它包括内侧背板(35)、外侧背板(36)和设置在内侧背板和外侧背板之间的多根槽钢横档(37)，所述的多根槽钢横档(37)将内侧背板(35)和外侧背板(36)之间的空间分隔成多个密闭的中空单元(38)，所述的多根槽钢横档中的至少一根槽钢横档的伸出端上设置有门铰链(39)，该门铰链(39)铰接在所述右门框钢板(34)上。
8.根据权利要求7所述的一种具有密闭防护门的全环钢制管片结构，其特征在于：所述的四块门框钢板在与所述门体之间还设置有密封垫(5)。
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