CN109931076A - 一种预埋槽道 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种预埋槽道，包括槽体、锚杆及填充条，槽体包括槽道和T型螺栓，所述的锚杆均布在槽道的顶端，填充条设置于所述槽道的内部，其中：槽道为弧线型开口向下的C字形钢构件，槽道底端两侧向内延伸有折边，折边为直角折边形成槽道的平行槽口，折边的内侧设有锯齿，锯齿的齿间距为3mm；槽道顶端均布有冲压孔，冲压孔与锚杆相适配，锚杆置于冲压孔内；填充条与槽道相适配并填充条为聚乙烯泡沫型条充满槽道内，槽道平行槽口处设有一宽为30mm的EV泡棉一体胶带，聚乙烯泡沫型条与EV泡棉一体胶带之间留有空隙；T型螺栓一端置于槽道内并与折边上的锯齿咬合；本发明结构简单，安装方便快速，抗疲劳和承载能力好。

Description

一种预埋槽道

技术领域

本发明涉及一种隧道中用于固定安装的预埋槽道，属于隧道附件技术领域。

背景技术

在隧道内固定结构支架，以往传统做法是后植锚栓，其做法为：在隧道衬砌打孔植螺栓， 填充水泥；或采用隧道衬砌打孔填充化学胶合物植锚栓，无论是哪种后植锚栓做法，都要在隧道衬砌上打孔，对隧道衬砌都会造成一定的破坏，而且填充物和混凝土粘接牢固程度远小于整体混凝土结构，后植锚栓手里集中，造成接触结构附加力对隧道衬砌影响较大，化学锚栓的防火性较差，而且施工不方便、造价高，由于后植锚栓缺陷较多；现在，普遍采用预埋槽道代替后植锚栓的做法，采用滑槽预埋连接方式替代传统的化学锚栓紧固方式，不仅可以优化施工工艺，还可以缩短施工工期。

预埋槽道主要应用于高铁圆形区间隧道管片中，用于固定和安装隧道内的机电等设备（应急平台、电力电缆支架、照明灯接触网支架、给排水管道、电话箱、消防管等设施）。

通常，在盾构隧道中预埋槽道，由于在预埋过程中移位较大，导致凝固后的槽道与图纸设计尺寸相差较大，定位准确性低，且预埋速度慢；另外，用于槽道内的填充材料也不符合环保标准，目前国内生产的预埋槽道抗疲劳性能一般，许多不符合要求， 因此， 如何解决上述问题，是本领域技术人员要研究的内容。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种预埋槽道，该槽道结构简单，安装方便快速，抗疲劳和承载能力好。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种预埋槽道，包括槽体、锚杆及填充条，槽体包括槽道和T型螺栓，所述的锚杆均布在槽道的顶端，填充条设置于所述槽道的内部，其中：

槽道为弧线型开口向下的C字形钢构件，槽道底端两侧向内延伸有折边，折边为直角折边形成槽道的平行槽口，折边的内侧设有锯齿，锯齿的齿间距为3mm；槽道顶端均布有冲压孔，冲压孔与锚杆相适配，锚杆置于冲压孔内；

填充条与槽道相适配并填充条为聚乙烯泡沫型条充满槽道内，槽道平行槽口处设有一宽为30mm的EV泡棉一体胶带，聚乙烯泡沫型条与EV泡棉一体胶带之间留有空隙； T型螺栓一端置于槽道内并与折边上的锯齿咬合。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述预埋槽道中，槽道两端设有密封盖，密封盖设计多到密封屏障，提高了混凝土浇筑时避免液体渗入槽内的安全系数。

前述预埋槽道中，锚杆的表面为螺纹状结构，并锚杆通过铆接机铆接在槽体顶端的冲压孔内。

前述预埋槽道中，填充条采用的聚乙烯泡沫型条，该规格密度的聚乙烯泡沫型条能够充分槽道，并有效避免由于温度变化聚乙烯泡沫型条冷缩槽道出现未填满的现象，聚乙烯泡沫型条热膨胀而涨破EV泡棉一体胶带，用手工或压力装置将聚乙烯泡沫型条强制压入预埋滑槽内，预埋滑槽内应充满填充物。

前述预埋槽道中，聚乙烯泡沫型条的顶端与槽道之间设有一层纤维胶带，用纤维胶带将聚乙烯泡沫型条粘结固定在槽道内，便于槽道预埋后，轻松的撕出聚乙烯泡沫型条而不断裂。

前述预埋槽道中，槽道设有锚杆一端的厚度为2.5-3.0mm，将槽道设有锚杆一端的厚度保证在2.5-3.0mm，不易过厚，否则在铆接过程中槽道铆接面与锚杆难以形成圆滑区域（相当于加强圈作用），反而降低了预埋滑槽抗疲劳的能力，铆接成型后，锚杆周围的槽道上形成圆滑区域，承载状况下，使受力均匀传递，扩大槽道的受力面积，从而降低单位面积上的载荷，间接的提高了预埋槽道的抗疲劳强度；

槽道的内外表面上均镀有锌层，锌层的厚度为80μm-120μm，镀锌层提高了预埋槽道的防腐能力，延长预埋槽道的使用寿命，降低成本。

前述预埋槽道中，锌层的表面涂覆一层水溶性封闭漆层，具体操作如下：将镀锌层水溶性封闭漆倒入浸槽内，然后加水稀释搅拌，使得PH值控制在7-10.5，将镀锌的槽道用铁钩悬挂浸入槽内1-3s取出挂在台架上晾干，晾干后进行烘干，烘干温度控制在60℃；

该封闭漆层能够封闭镀锌层中的微孔，达到抗污染、防手印，水溶性封闭漆粘带性低、流平性好、能够生成均匀的膜层，提高耐盐雾的效果，同时提高了镀锌层对预埋槽道防腐的能力。

本发明采用新的革新工艺制作而成，流程如下：材料入场复验-弯曲-下料-冲孔-热铆接-喷砂处理-热浸锌修磨-校正检验-涂层保护-填料、密封-包装，具体操作如下：

（1）材料入场复验：材料入厂后进行检查外观、尺寸、材料标记是否齐全正确，检查材料质量证明书是否齐全，并按合同的要求进行材料复验；

（2）弯曲：弯曲模具包括定辊模具和侧辊模具，定辊、侧辊都为凹型回转体，侧辊凹槽较深能够定位槽钢和锚杆，并严格限制槽道的相对位置，其中定辊设计制造了防止槽道开口变形定位控制芯模，铆接好的槽道固定在中间，此时通过定辊、侧辊的带动旋转，形成对预埋槽道的弯曲；

（3）下料：制作胎具、标准件或用卷尺直接测量划线（按照图纸弧线长度尺寸进行下料），切割线应在法线上，检验尺寸、修磨毛刺；

（4）冲孔：用型号为JH21-63的冲孔机对槽道上端进行冲孔，冲压孔应光滑无裂纹，孔口应平整无毛刺，以免影响铆接质量；

（5）热铆接：用型号为JH21-63的铆接机在高频加热WH-V-Ⅲ-26，温度控制在850-875℃下将锚杆铆接在槽道的顶端，锚杆周围形成圆滑区域；

（6）热浸锌修磨：为了保证镀锌层质量以及浇筑质量，镀锌前对预埋滑槽采取喷砂措施，将预镀件放在托运架上并装车，外委进行热浸镀锌，镀层厚度为80-120μm，镀层应均匀、牢固、无挂溜，入厂复检不符合要求的零部件应重新返镀，防腐前结构表面按照GB8923-1988进行，热浸镀锌按照TB/T13912-2002进行，锌层厚度检验按GB9794-1988规定的执行；

（7）校正检验：零件形状尺寸超过要求的，用弓形胎具作为受力支架，然后用人力或油缸式压力装置等方法对其局部进行校正，对照对弧样板与产品之间的间隙，通过人力或液压缸装置进行微调；

（8）涂层保护：在预埋滑槽镀锌的表面涂覆一层水溶性封闭漆，具体操作为：将镀锌层水溶性封闭漆倒入浸槽内，然后加水稀释搅拌，使PH值控制在7-10.5；将镀锌件用铁钩悬挂浸入槽内约1-3秒取出挂在台架上晾干，晾干后进行烘干，烘干温度60℃；

（9）填料、密封：填充条采用特制规格的高密度聚乙烯泡沫型条，用手工或压力装置将聚乙烯泡沫条强制压入预埋滑槽内，预埋滑槽内应充满填充物；其中槽道端口使用密封盖，然后用30mm宽 的EV泡棉一体胶带严实的粘贴密封槽道开口；

（10）包装：按照业主要求进行包裹，单排放置在运输支架上，避免运输时晃动发生零部件磕碰，而影响预埋滑槽的防腐使用寿命，运输支架可喷锌处理，在底部方钢上可缠绕气泡垫达到减震的作用，然后用包装带捆扎牢固，最后用塑料薄膜包裹覆盖，达到防雨水功能，少批量可采用铁丝捆扎或木箱包装运输。

传统的工艺，关键操作流程如下：冲孔-热铆接-热浸锌-弯曲；传统工艺生产效率高，在一定程度上能够实现自动化，但是热铆接后进行弯曲，锚杆容易松动、弯曲曲率不均匀，影响铆接质量。

革新工艺是先弯曲后冲孔，冲孔不变形，冲孔后实施铆接，铆接质量稳定,抗疲劳和承载能力良好,喷砂处理过的预埋槽道与混凝土接触面积增大，增强了混凝土的预埋质量，同时也保障了槽道口表面质量，降低锌瘤产生的几率。

本发明的有益效果是：

本发明中在槽道开口处密封一层EV泡棉一体胶带，具有耐热、防水、粘性强的功能，严实的粘贴密封槽道开口，具有很好的防渗漏功能，安全的避免了混凝土浇筑时水泥液体渗入槽道内。

高铁隧道内管片装配后，需要用T型螺栓固定和安装机电等设备，T型螺栓安装时要求与槽道锯齿的齿形完全正啮合，普通T型螺栓主要靠施工人员的观察螺栓上的对正标志，隧道内有些方位施工人员的观察垂直对正标识线很不方便，大大影响安装速度和齿形完全正啮合的正确度；本发明双重限位快装T型螺栓，该螺栓放入槽道内顺时针拧紧螺母即可保证与槽道锯齿齿形完全正啮合，提高了安装速度和质量。

槽道折边上锯齿的齿间距为3mm，以确保机械咬合性能，放置滑移；本发明中槽道采用定辊模具和侧辊模具进行弯曲，直边段采取锯切或弯曲校正，定辊、侧辊都为凹型回转体，侧辊凹槽较深能够定位槽道和锚杆，并严格限制槽道的相对位置，其中定辊设计制造了防止槽道开口变形定位控制芯模，铆接好的槽道固定在中间，此时通过定辊、侧辊的带动旋转，形成对预埋槽道的弯曲。

本发明在将锚杆铆接在槽道上时，温度控制在850-875℃，热铆接过程实际上是一种热锻造再结晶过程，热铆接后金属的组织和性能发生了很大的变化，金属密度增加，晶粒细化，形成金属的纤维状组织，热铆接温度过高，金属的晶粒将会增大；相反，热铆接温度过低，在铆件内部形成内应力，严重者产生裂纹，同时形成一种带状组织，使铆接质量迅速下滑；热铆接温度必需大于锚杆的再结晶温度，金属的再结晶温度与加热速率和变形量有关系，在不同温度下做了大量的模拟试验，积累了大量的工艺数据，通过试验数据库（不同环境温度下），发现原理，确定最佳的铆接参数温度控制在850-875℃，铆接质量得到很好的保证。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例的剖面图；

图中：1-锚杆，2-槽道，3-T型螺栓，4-折边，5-聚乙烯泡沫型条，6-EV泡棉一体胶带。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供的一种预埋槽道，结构如图1-2所示，包括槽体、锚杆1及填充条，槽体包括槽道2和T型螺栓3，锚杆1均布在槽道2的顶端，槽道2设有锚杆1一端的厚度为2.5-3.0mm，槽道2的内外表面上均镀有锌层，锌层的厚度为80μm-120μm，锌层的表面涂覆一层水溶性封闭漆层，锚杆1的表面为螺纹状结构，并锚杆1通过铆接机铆接在槽道2顶端的冲压孔内，填充条设置于槽道2的内部，其中：

槽道2为弧线型开口向下的C字形钢构件，槽道2底端两侧向内延伸有折边4，折边4为直角折边形成槽道2的平行槽口，折边4的内侧设有锯齿，锯齿的齿间距为3mm；槽道2顶端均布有冲压孔，冲压孔与锚杆1相适配，锚杆1置于冲压孔内；

填充条与槽道2相适配并填充条为聚乙烯泡沫型条5充满槽道2内，聚乙烯泡沫型条5的顶端与槽道2之间设有一层纤维胶带，槽道2平行槽口处设有一宽为30mm的EV泡棉一体胶带6，聚乙烯泡沫型条5与EV泡棉一体胶带6之间留有空隙；T型螺栓3一端置于槽道2内并与折边4上的锯齿咬合，槽道2两端设有密封盖。

在预埋时，先将槽道2安装在隧道混凝土管片中，将槽道2填充条充满槽道2，将槽道2两端加上密封盖，并将用EV泡棉一体胶带6将填充条封闭在槽道2内，通常槽道2的顶端铆接的锚杆1与隧道衬砌钢筋骨架连接紧密，保证槽道2系统的受力安全，预埋完成后，将 T型螺栓3的头部放入槽道2的内部，使得 T 型螺栓3头部的齿面与槽道2折边4上锯齿的齿面咬合，有效抵抗冲击及振动荷载，防止松动滑移，使安装在其上的机电设备的受力均匀，这种预埋方式与后植锚栓相比，悬挂受力更分散，机电设备结构附加力对隧道衬砌的影响更小预埋安装，无需后钻孔，避免对隧道衬砌造成破坏，与化学锚栓相比，可提高隧道内机电设备的安全性；且预埋入盾构钢片中，与混凝土平齐，不占用空间，不受后期施工影响，本预埋槽道的施工工艺简单，使用年限长、受外界环境影响小，而且各种抗拉和抗剪切性能好，安全系数高。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种预埋槽道，包括槽体、锚杆（1）及填充条，其特征在于：所述的槽体包括槽道（2）和T型螺栓（3），所述的锚杆（1）均布在所述槽道（2）的顶端，所述填充条设置于所述槽道（2）的内部，其中：

所述的槽道（2）为弧线型开口向下的C字形钢构件， 所述槽道（2）底端两侧向内延伸有折边（4），所述的折边（4）为直角折边形成槽道（2）的平行槽口，所述折边（4）的内侧设有锯齿，所述锯齿的齿间距为3mm；所述槽道(2)顶端均布有冲压孔，所述的冲压孔与所述的锚杆(1)相适配，锚杆(1)置于所述的冲压孔内；

所述填充条与所述的槽道(2)相适配并所述的填充条为聚乙烯泡沫型条(5)充满槽道(2)内，所述槽道(2)平行槽口处设有一宽为30mm的EV泡棉一体胶带(6)，所述聚乙烯泡沫型条(5)与所述EV泡棉一体胶带(6)之间留有空隙；所述的T型螺栓（3）一端置于所述的槽道（2）内并与所述折边（4）上的锯齿咬合。

2.根据权利要求1所述的预埋槽道，其特征在于：所述槽道（2）两端设有密封盖，所述的密封盖由多层密封屏障叠加组成。

3.根据权利要求1所述的预埋槽道，其特征在于：所述锚杆（1）的表面为螺纹状结构，并所述锚杆（1）通过铆接机铆接在槽道（2）顶端的冲压孔内。

4.根据权利要求 1 所述的预埋槽道，其特征在于：所述的填充条采用的是聚乙烯泡沫型条（5）。

5.根据权利要求 1 所述的预埋槽道，其特征在于：所述聚乙烯泡沫型条（5）的顶端与槽道（2）之间设有一层纤维胶带。

6.根据权利要求 1 所述的预埋槽道，其特征在于：所述槽道（2）设有锚杆（1）一端的厚度为2.5-3.0mm，所述槽道（1）的内外表面上均镀有锌层，所述锌层的厚度为80μm-120μm。

7.根据权利要求5所述的预埋槽道，其特征在于：所述锌层的表面涂覆一层水溶性封闭漆层。