CN110107577B - 一种盾构隧道螺栓接头的减震消能装置 - Google Patents
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Abstract
一种盾构隧道螺栓接头的减震消能装置,属于盾构隧道防震工程技术领域。所述盾构隧道螺栓接头的减震消能装置,包括依次同轴设置的接头垫片、第一橡胶垫圈、第一套筒、第二橡胶垫圈、第二套筒和第三橡胶垫圈,第一套筒设置有第一弹性防水密封圈和第二弹性防水密封圈,第一套筒沿周向均匀设置有若干个凸起,每个凸起均套设有减震弹簧,每个减震弹簧均设置有圆形垫片,第一橡胶垫圈设置有若干个与凸起对应的通孔,第二套筒设有第三阶梯槽,第三橡胶垫圈设置有与第三阶梯槽对应的第三阶梯凸起,第三阶梯槽设置有第三弹性防水密封圈。所述盾构隧道螺栓接头的减震消能装置,安装方便、减震消能效果强、能有效达到衰减振动的同时还具有良好的防水效果。
Description
技术领域
本发明涉及盾构隧道防震工程技术领域,特别涉及一种盾构隧道螺栓接头的减震消能装置。
背景技术
隧道处于地下,其受力和变形与周围环境息息相关,并且是装配式结构,导致受力变形情况十分复杂。在地铁隧道的灾害调查中发现,例如上下交叉隧道,在地震反复的动荷载作用冲击下,会发生螺栓拉断、接头局部混凝土开裂等一系列破坏形态,最后导致渗漏水等问题。
在地铁隧道中,对于隧道减震要求很高,但是螺栓接头处减震设计还是比较匮乏,例如上下隧道这种特殊隧道,由于上下隧道的相互作用,使得隧道结构的抗震性能减弱,影响地下交通体系的安全性,现有减震设计对螺栓接头还是采用传统钢制垫圈,其本身刚度较大,不适应地下复杂的受力变形,在长时间动荷载作用下导致钢制垫圈减震性能下降,会发生螺栓破坏,最后导致渗漏水等问题。
发明内容
为了解决现有技术存在的盾构隧道螺栓接头减震性能差、螺栓易破坏导致盾构隧道渗漏水等技术问题,本发明提供了一种盾构隧道螺栓接头的减震消能装置,安装方便、减震消能效果强、能有效达到衰减振动的同时还具有良好的防水效果。
为了实现上述目的,本发明的技术方案是:
一种盾构隧道螺栓接头的减震消能装置,包括依次同轴设置的接头垫片、第一橡胶垫圈、第一套筒、第二橡胶垫圈、第二套筒和第三橡胶垫圈;
所述第一套筒的两端分别设置有第一弹性防水密封圈和第二弹性防水密封圈,所述第一套筒靠近第一橡胶垫圈的一端沿周向均匀设置有若干个凸起,每个所述凸起均套设有减震弹簧,每个减震弹簧均设置有圆形垫片,所述第一橡胶垫圈沿周向均匀设置有若干个与凸起对应的通孔,每组凸起、减震弹簧和圆形垫片均设置在对应的通孔内;
所述第二套筒设有第三阶梯槽,所述第三橡胶垫圈设置有与第三阶梯槽对应的第三阶梯凸起,所述第三阶梯槽设置有第三弹性防水密封圈。
所述第一套筒远离第二套筒的一端设置有第一凹槽,所述第一弹性防水密封圈设置在第一凹槽内,所述第一套筒靠近第二套筒的一端设置有第二凹槽,所述第二弹性防水密封圈设置在第二凹槽内。
所述第一套筒的两端分别设置有第一阶梯槽和第二阶梯槽,所述第一凹槽设置在第一阶梯槽的底部,所述第二凹槽设置在第二阶梯槽的底部,所述第一橡胶垫圈设置有与第一阶梯槽对应的第一阶梯凸起,所述第二橡胶垫圈设置有与第二阶梯槽对应的第二阶梯凸起。
所述第三阶梯槽的底部设置有第三凹槽,所述第三弹性防水密封圈设置在第三凹槽内。
所述减震弹簧远离第一套筒的一端与圆形垫片连接。
所述凸起的数量大于等于4个。
所述第一弹性防水密封圈、第二弹性防水密封圈和第三弹性防水密封圈均分别采用防水强力胶粘结在对应的凹槽中。
所述第一橡胶垫圈、第二橡胶垫圈和第三橡胶垫圈均采用减震防水橡胶材料制成。
所述盾构隧道螺栓接头的减震消能装置适用于直螺栓、斜螺栓或弯螺栓。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
本发明的盾构隧道螺栓接头的减震消能装置安装方便、减震消能效果强,能有效达到衰减振动的同时还兼有防水功能,在工程实际中具有很强的指导性。
1)盾构隧道螺栓接头的减震消能装置包括依次同轴设置的接头垫片、第一橡胶垫圈、第一套筒、第二橡胶垫圈、第二套筒和第三橡胶垫圈,通过刚性结构和柔性结构的组合来代替传统的钢制垫圈,保证了地震作用下螺栓接头处受拉压循环荷载的长期稳定性;
2)第一套筒远离第二套筒的一端沿周向均匀设置有若干个凸起,每个凸起均套设有减震弹簧,每个减震弹簧均设置有圆形垫片,若干个减震弹簧呈中心对称分布,不但保证了受力调节范围的全面,也减少了地震等动荷载对螺栓接头的冲击;
3)第一橡胶垫圈、第二橡胶垫圈和第三橡胶垫圈的设置位置,用以通过弹塑性滞回变形来耗散或吸收地震输入结构的能量,便于吸收振动;
4)第二套筒设有第三阶梯槽,第三橡胶垫圈设置有与第三阶梯槽对应的第三阶梯凸起,第三阶梯槽与第三阶梯凸起对应配合使第三橡胶垫圈不易挤出,通过第三橡胶垫圈减少与管片的刚性接触,保证螺栓接头和盾构管片不易受拉压破坏;
5)第一套筒的两端分别设置有第一阶梯槽和第二阶梯槽,第一凹槽设置在第一阶梯槽的底部,第二凹槽设置在第二阶梯槽的底部,第一橡胶垫圈设置有与第一阶梯槽对应的第一阶梯凸起,第二橡胶垫圈设置有与第二阶梯槽对应的第二阶梯凸起,第一阶梯槽与第一阶梯凸起对应配合使第一橡胶垫圈不易挤出,保证减震弹簧工作的稳定性,第二阶梯槽与第二阶梯凸起对应配合使第二橡胶垫圈不易挤出,保证整体装置减震消能的稳定性和长久性;
6)第一弹性防水密封圈、第二弹性防水密封圈和第三弹性防水密封圈均分别采用防水强力胶粘结在对应的凹槽中,凹槽中的弹性防水密封圈都处于三向受力状态,并且其材料的变形都被约束在套筒内部,防止受力不均匀时弹性防水密封圈易造成偏心导致防水性能下降,并且在施工安装时可以避免弹性防水密封圈受到损坏。
附图说明
图1是本发明实施例一的盾构隧道螺栓接头的减震消能装置的结构示意图;
图2是本发明实施例一的第一套筒的主视图;
图3是本发明实施例一的第一套筒的左视图;
图4是本发明实施例一的第一橡胶垫圈的左视图;
图5是本发明实施例一的第二套筒的主视图;
图6是本发明实施例一的第三橡胶垫圈的结构示意图;
图7是本发明实施例二的盾构隧道螺栓接头的减震消能装置的结构示意图;
图8是本发明实施例二的第一套筒的主视图;
图9是本发明实施例二的第三橡胶垫圈的结构示意图。
图中:1-第一套筒;2-第二套筒;3-第一橡胶垫圈;4-第二橡胶垫圈;5-第三橡胶垫圈;6-凸起;7-减震弹簧;8-圆形垫片;9-第一弹性防水密封圈;10-第二弹性防水密封圈;11-第三弹性防水密封圈;12-接头垫片;13-环形橡胶垫圈;14-通孔;15-连接螺栓;16-第一凹槽;17-第二凹槽;18-第三凹槽;19-第三阶梯槽;20-第三阶梯凸起;21-第一阶梯槽;22-第一阶梯凸起;23-第二阶梯槽;24-第二阶梯凸起;25-连接螺栓孔道。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。在本发明的描述中,需要说明的是,术语“内”、“外”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为了解决现有技术存在的问题,如图1至图9所示,本发明提供了一种盾构隧道螺栓接头的减震消能装置,安装方便、减震消能效果强,能有效达到衰减振动的同时还兼有防水功能,在工程实际中具有很强的指导性。
实施例一
如图1所示,一种盾构隧道螺栓接头的减震消能装置包括依次同轴设置的接头垫片12、第一橡胶垫圈3、第一套筒1、第二橡胶垫圈4、第二套筒2和第三橡胶垫圈5,且上述各部件均预留有连接螺栓孔道25,第一橡胶垫圈3、第二橡胶垫圈4和第三橡胶垫圈5均采用丁基橡胶材料制成,连接螺栓15采用直螺栓,接头垫片12可采用现有技术。第一套筒1的两端分别设置有第一弹性防水密封圈9和第二弹性防水密封圈10,第一套筒1远离第二套筒2的一端设置有第一凹槽16,第一弹性防水密封圈9采用防水强力胶粘结在第一凹槽16内,第一套筒1靠近第二套筒2的一端设置有第二凹槽17,第二弹性防水密封圈10采用防水强力胶粘结在第二凹槽17内。
如图2和3所示,第一套筒1靠近第一橡胶垫圈3的一端沿周向均匀设置有8个凸起6,每个凸起6均套设有减震弹簧7,每个减震弹簧7均设置有圆形垫片8,减震弹簧7远离第一套筒1的一端与圆形垫片8连接。
如图4所示,第一橡胶垫圈3沿周向均匀设置有8个与凸起6对应的通孔14,每组凸起6、减震弹簧7和圆形垫片8均设置在对应的通孔14内。
如图5和6所示,第二套筒2设有第三阶梯槽19,第三橡胶垫圈5设置有与第三阶梯槽19对应的第三阶梯凸起20,第三阶梯槽19设置有第三弹性防水密封圈11。第三阶梯槽19的底部设置有第三凹槽18,第三弹性防水密封圈11采用防水强力胶粘结在第三凹槽18内。
实施例二
如图7所示,一种盾构隧道螺栓接头的减震消能装置,包括依次同轴设置的接头垫片12、第一橡胶垫圈3、第一套筒1、第二橡胶垫圈4、第二套筒2和第三橡胶垫圈5,且上述各部件均预留有连接螺栓孔道25,第一橡胶垫圈3、第二橡胶垫圈4和第三橡胶垫圈5均采用丁基橡胶材料制成,连接螺栓15采用直螺栓,接头垫片12可采用现有技术。第一套筒1的两端分别设置有第一弹性防水密封圈9和第二弹性防水密封圈10,第一套筒1远离第二套筒2的一端设置有第一凹槽16,第一弹性防水密封圈9采用防水强力胶粘结在第一凹槽16内,第一套筒1靠近第二套筒2的一端设置有第二凹槽17,第二弹性防水密封圈10采用防水强力胶粘结在第二凹槽17内。第一套筒1靠近第一橡胶垫圈3的一端沿周向均匀设置有8个凸起6,每个凸起6均套设有减震弹簧7,每个减震弹簧7均设置有圆形垫片8,减震弹簧7远离第一套筒1的一端与圆形垫片8连接。第一橡胶垫圈3沿周向均匀设置有8个与凸起6对应的通孔14,每组凸起6、减震弹簧7和圆形垫片8均设置在对应的通孔14内。第二套筒2设有第三阶梯槽19,如图9所示,第三橡胶垫圈5设置有与第三阶梯槽19对应的第三阶梯凸起20,第三阶梯槽19设置有第三弹性防水密封圈11。第三阶梯槽19的底部设置有第三凹槽18,第三弹性防水密封圈11采用防水强力胶粘结在第三凹槽18内。
如图8所示,第一套筒1的两端分别设置有第一阶梯槽21和第二阶梯槽23,第一凹槽16设置在第一阶梯槽21的底部,第二凹槽17设置在第二阶梯槽23的底部,第一橡胶垫圈3设置有与第一阶梯槽21对应的第一阶梯凸起22,第二橡胶垫圈4设置有与第二阶梯槽23对应的第二阶梯凸起24。
上述实施例中,接头垫片12、第一橡胶垫圈3、第一套筒1、第二橡胶垫圈4、第二套筒2和第三橡胶垫圈5之间采用拼装,但本发明不限于此类型,便于工程施工流水化可采用防水胶,增粘剂等。连接螺栓15采用斜螺栓或者弯螺栓时同样适用上述实施例。
上述实施例中,接头垫片12、第一橡胶垫圈3、第一套筒1、第二橡胶垫圈4、第二套筒2和第三橡胶垫圈5的横截面均为圆形,根据具体工程情况可以将上述部件的横截面对应调整成方形、多边形等形状,接头垫片12、第一橡胶垫圈3、第一套筒1、第二橡胶垫圈4、第二套筒2和第三橡胶垫圈5的外径大小和厚度可根据具体工程进行调整。
上述实施例中,设置有8个凸起6,对应的设置有8个减震弹簧7和8个圆环垫圈,8个减震弹簧7呈中心对称分布,对应8个方向不但保证了受力调节范围的全面,也减少了地震等动荷载对螺栓接头的冲击,减震弹簧7数量及类型可根据具体工程进行调整。
本发明中盾构隧道螺栓接头的减震消能装置的施工方法,包括如下步骤:
将第一弹性防水密封圈9采用防水强力胶粘结在第一凹槽16内,将第二弹性防水密封圈10采用防水强力胶粘结在第二凹槽17内,将第三弹性防水密封圈11采用防水强力胶粘结在第三凹槽18内,将第一橡胶垫圈3与第一套筒1拼装,使凸起6、减震弹簧7和圆形垫片8均设置在通孔14内,从左至右依次同轴设置接头垫片12、第一橡胶垫圈3、第一套筒1、第二橡胶垫圈4、第二套筒2和第三橡胶垫圈5,在最左侧设置环形橡胶垫圈13,连接螺栓15依次穿过环形橡胶垫圈13、接头垫片12、第一橡胶垫圈3、第一套筒1、第二橡胶垫圈4、第二套筒2和第三橡胶垫圈5上的连接螺栓孔道25,拧紧,最后检查整体装置的稳定性,完成全部安装。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种盾构隧道螺栓接头的减震消能装置,其特征在于,包括依次同轴设置的接头垫片、第一橡胶垫圈、第一套筒、第二橡胶垫圈、第二套筒和第三橡胶垫圈;
所述第一套筒的两端分别设置有第一弹性防水密封圈和第二弹性防水密封圈,所述第一套筒靠近第一橡胶垫圈的一端沿周向均匀设置有若干个凸起,每个所述凸起均套设有减震弹簧,每个减震弹簧均设置有圆形垫片,所述第一橡胶垫圈沿周向均匀设置有若干个与凸起对应的通孔,每组凸起、减震弹簧和圆形垫片均设置在对应的通孔内;
所述第二套筒设有第三阶梯槽,所述第三橡胶垫圈设置有与第三阶梯槽对应的第三阶梯凸起,所述第三阶梯槽设置有第三弹性防水密封圈。
2.根据权利要求1所述的盾构隧道螺栓接头的减震消能装置,其特征在于,所述第一套筒远离第二套筒的一端设置有第一凹槽,所述第一弹性防水密封圈设置在第一凹槽内,所述第一套筒靠近第二套筒的一端设置有第二凹槽,所述第二弹性防水密封圈设置在第二凹槽内。
3.根据权利要求2所述的盾构隧道螺栓接头的减震消能装置,其特征在于,所述第一套筒的两端分别设置有第一阶梯槽和第二阶梯槽,所述第一凹槽设置在第一阶梯槽的底部,所述第二凹槽设置在第二阶梯槽的底部,所述第一橡胶垫圈设置有与第一阶梯槽对应的第一阶梯凸起,所述第二橡胶垫圈设置有与第二阶梯槽对应的第二阶梯凸起。
4.根据权利要求1所述的盾构隧道螺栓接头的减震消能装置,其特征在于,所述第三阶梯槽的底部设置有第三凹槽,所述第三弹性防水密封圈设置在第三凹槽内。
5.根据权利要求1所述的盾构隧道螺栓接头的减震消能装置,其特征在于,所述减震弹簧远离第一套筒的一端与圆形垫片连接。
6.根据权利要求1所述的盾构隧道螺栓接头的减震消能装置,其特征在于,所述凸起的数量大于等于4个。
7.根据权利要求1所述的盾构隧道螺栓接头的减震消能装置,其特征在于,所述第一弹性防水密封圈、第二弹性防水密封圈和第三弹性防水密封圈均分别采用防水强力胶粘结在对应的凹槽中。
8.根据权利要求1所述的盾构隧道螺栓接头的减震消能装置,其特征在于,所述第一橡胶垫圈、第二橡胶垫圈和第三橡胶垫圈均采用减震防水橡胶材料制成。
9.根据权利要求1所述的盾构隧道螺栓接头的减震消能装置,其特征在于,所述盾构隧道螺栓接头的减震消能装置适用于直螺栓、斜螺栓或弯螺栓。
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Legal Events
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---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20200811 |