CN110714790A - 折叠式波纹钢结构及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种折叠式波纹钢结构及安装方法，属于波纹钢技术领域，包括多个支撑单元，所述支撑单元包括上支撑板、与所述上支撑板相对设置的下支撑板、以及两折叠支撑部。通过在上支撑板与下支撑板之间设置有折叠支撑部，在支撑单元安装到隧道或者涵洞前，可以将上支撑板与下支撑板以及折叠支撑部组装完成，然后将支撑单元运输到隧道或者涵洞内部，然后将折叠支撑部打开，将上支撑板与下支撑板撑开使上支撑板与下支撑板以及折叠支撑部均抵靠在隧道或涵洞的侧壁上，最后将多个支撑单元相互拼接。本发明折叠式波纹钢结构及安装方法,能够在隧道或者涵洞内快速进行安装，且能尽量减少隧道内施工量与施工时间，提高了波纹钢结构的安装效率。

Description

折叠式波纹钢结构及安装方法

技术领域

本发明属于波纹钢技术领域，更具体地说，是涉及一种折叠式波纹钢结构及安装方法。

背景技术

波纹钢板是一种新型的建筑材料，波纹钢板本身的延展性好、抗变形能力强，同时具还有安装快捷方便、节省工期、成本低、利于环保等优点。目前在交通工程和市政工程中大量采用波纹钢板材料制作涵洞、隧道、地下通道、地下管道等工程结构。目前在一些隧道加固项目中，在使用波纹钢板对隧道的内壁进行加固时，由于隧道内部操作空间小，施工人员和机械在隧道内操作很不方便，因此造成隧道加固项目的施工困难且成本也很高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种折叠式波纹钢结构及安装方法，旨在解决现有的隧道在使用波纹钢板进行加固时施工困难且成本也很高的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种折叠式波纹钢结构，包括多个相互拼接的支撑单元，所述支撑单元包括上支撑板、与所述上支撑板相对设置的下支撑板、以及两用于在打开后将所述上支撑板与所述下支撑板压紧顶靠在隧道内壁上的折叠支撑部，所述折叠支撑部均设置在所述上支撑板的端部与所述下支撑板的端部之间，所述上支撑板、所述下支撑板与两所述折叠支撑部组成封闭的环形。

作为本申请另一实施例，所述折叠支撑部包括端部铰接设置在所述上支撑板端部的第一折叠板、端部铰接设置在所述下支撑板端部的第二折叠板、以及设置在所述第一折叠板与所述第二折叠板之间用于将所述第一折叠板与所述第二折叠板相连的转动组件。

作为本申请另一实施例，所述第一折叠板的端部与所述上支撑板的端部之间也设置有转动组件，所述第二折叠板的端部与所述下支撑板的端部之间也均设置有转动组件。

作为本申请另一实施例，所述转动组件包括多个设置在所述第一折叠板端部且沿所述第一折叠板的宽度方向间隔设置的第一转筒、设置在所述第二折叠板端部的第二转筒，所述第一转筒与所述第二转筒相互交错设置，所述第一转筒与所述第二转筒内均穿设有连接转轴。

作为本申请另一实施例，所述第一折叠板与所述第二折叠板均包括用于贴紧支撑隧道内壁的波纹板体、设置在所述波纹板体两端的端部法兰、以及设置在所述波纹板体两侧的侧面法兰，所述第一转筒均设置在端部法兰上且位于所述波纹板体的一侧。

作为本申请另一实施例，所述侧面法兰与所述端部法兰均通过焊接固定到所述波纹板体上，所述第一转筒或所述第二转筒也均通过焊接与所述端部法兰连接固定。

作为本申请另一实施例，所述端部法兰上设置有用将所述第一折叠板与所述第二折叠板连接固定的第一过孔，所述侧面法兰上设置有用于将所述支撑单元与相邻所述支撑单元连接固定的第二过孔。

作为本申请另一实施例，所述上支撑板与所述下支撑板均包括用于支撑隧道内壁的波纹板体、设置在所述波纹板体两端的端部法兰、以及设置在所述波纹板体两侧的侧面法兰。

作为本申请另一实施例，所述上支撑板与所述下支撑板为弧形板，所述第一折叠板与所述第二折叠板也为弧形板。

作为本申请另一实施例，所述端部法兰上设置有用将所述上支撑板与所述第一折叠板连接固定的第一过孔，所述侧面法兰上设置有用于将支撑单元与相邻支撑单元连接固定的第二过孔。

本发明提供的折叠式波纹钢结构的有益效果在于：与现有技术相比，通过在上支撑板与下支撑板之间设置有折叠支撑部，在支撑单元安装到隧道或者涵洞前，可以将上支撑板与下支撑板以及折叠支撑部组装完成，然后将支撑单元运输到隧道或者涵洞内部，然后将折叠支撑部打开，将上支撑板与下支撑板撑开使上支撑板与下支撑板以及折叠支撑部均抵靠在隧道或涵洞的侧壁上，最后将多个支撑单元相互拼接在一起。本发明折叠式波纹钢结构,能够在隧道或者涵洞内快速进行安装，且能尽量减少隧道内施工量与施工时间，以减少人工机械成本，提高了折叠式波纹钢结构的安装效率。

另一方面，本发明还提供一种折叠式波纹钢结构的安装方法，所述折叠式波纹钢结构的安装方法包括以下步骤：

组装支撑单元，在隧道外将支撑单元组装完成，将上支撑板与下支撑板以及折叠支撑部相互连接，并使折叠支撑部处于折叠状态；

运输支撑单元，支撑单元运输到隧道内部，支撑单元放置预设的位置；

撑开支撑单元，顶升装置放置到上支撑板与下支撑板之间，通过顶升装置将上支撑板压紧顶靠在隧道的顶部，然后将折叠支撑部打开；

安装紧固件，使用连接件将支撑单元的各部分固之间定牢固，使支撑单元连接成为具有刚性的环形结构；

重复上述组装支撑单元、运输支撑单元、撑开支撑单元以及安装紧固件步骤，将另一支撑单元放置安装到前一支撑单元的侧面；

连接支撑单元，使用紧固件将两个相邻的支撑单元进行拼接。

作为本申请另一实施例，所述组装支撑单元，包括：

放置下支撑板；

安装第二折叠板与第一折叠板，将两第二折叠板分别通过转动组件连接到下支撑板的两端部，并将第一折叠板的一端与第二折叠板端部相连；

安装上支撑板，将上支撑板的两端部分别连接到第一折叠板的另一端以及第二折叠板的另一端上。

本发明提供的一种折叠式波纹钢结构的安装方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明折叠式波纹钢结构的安装方法，可以在隧道外部对支撑单元进行预先的连接，然后将支撑单元运输到隧道的内部，能够在隧道或者涵洞内对支撑单元快速进行安装，且能尽量减少隧道内施工量与施工时间，以减少人工机械成本，提高了折叠式波纹钢结构的安装效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的折叠式波纹钢结构的结构示意图；

图2为本发明实施例所采用的上支撑板的结构示意图；

图3为图1中A部的放大结构示意图；

图4为本发明实施例提供的折叠式波纹钢结构安装状态1的示意图；

图5为本发明实施例提供的折叠式波纹钢结构安装状态2的示意图；

图6为本发明实施例提供的折叠式波纹钢结构安装状态3的示意图。

图中：1、支撑单元；2、上支撑板；21、波纹板体；22、端部法兰；23、侧面法兰；3、下支撑板；4、折叠支撑部；41、第一折叠板；42、第二折叠板； 43、转动组件；431、第一转筒；432、第二转筒；433、连接转轴。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，不用于限定本发明。

请一并参阅图1及图2，现对本发明提供的折叠式波纹钢结构进行说明。折叠式波纹钢结构，包括多个相互拼接的支撑单元1，支撑单元1包括上支撑板2、与上支撑板2相对设置的下支撑板3、以及两用于在打开后将所述上支撑板2与所述下支撑板3压紧顶靠在隧道内壁上的折叠支撑部4，折叠支撑部4 均设置在上支撑板2的端部与下支撑板3的端部之间，上支撑板2、下支撑板3 与两折叠支撑部4组成封闭的环形。

本实施例提供的折叠式波纹钢结构，与现有技术相比，通过在上支撑板2 与下支撑板3之间设置有折叠支撑部4，在支撑单元1安装到隧道或者涵洞前，可以将上支撑板2与下支撑板3以及折叠支撑部4组装完成，然后将支撑单元 1运输到隧道或者涵洞内部，然后通过顶升装置将上支撑板2与下支撑板3之间的距离增大，直到折叠支撑部4处于打开的状态，此时在上支撑板2与下支撑板3在折叠支撑部4的支撑下均抵靠在隧道或涵洞的侧壁上，并且折叠支撑部4也抵靠贴紧在隧道的内壁上。最后将多个支撑单元1相互拼接在一起形成完整的支撑结构。本发明折叠式波纹钢结构,能够在隧道或者涵洞内快速装，提高了折叠式波纹钢结构的安装效率。

作为本发明提供的折叠式波纹钢结构的一种具体实施方式，请一并参阅图 3，折叠支撑部4包括端部铰接设置在上支撑板2端部的第一折叠板41、端部铰接设置在下支撑板3端部的第二折叠板42、以及设置在第一折叠板41与第二折叠板42之间用于将第一折叠板41与第二折叠板42相连的转动组件43。在折叠支撑部4处于折叠状态时，第一折叠板41与第二折叠板42均位于上支撑板2与下支撑板3之间的空间内，折叠支撑部4采用此种结构以及安装方式可以在两第一折叠板41与第二折叠板42闭合时，使上支撑板2与下支撑板3 相互靠近，使支撑单元1只占用较小的体积，可以将支撑单元1方便的运输进隧道或者涵洞内部。在折叠支撑部4处于打开的状态时，第一折叠板41远离上支撑板2的端部与第二折叠板42远离下支撑板3的端部，均位于上支撑板2 与下支撑板3之间的空间外部，并且抵靠在隧道或者涵洞的内壁上，将上支撑板2与下支撑板3顶开，使上支撑板2与下支撑板3压紧抵靠在隧道或者涵洞的内壁上，完成对隧道或者内壁的支撑。折叠支撑部4采用此种结构使支撑单元1的安装更加方便快捷，提高了安装的效率。

作为本发明提供的折叠式波纹钢结构的一种具体实施方式，请参阅图1及图3，第一折叠板41的端部与上支撑板2的端部之间也设置有转动组件43，第二折叠板42与下支撑板3之间也均设置有转动组件43。第一折叠板41通过转动组件43与上支撑板2相互连接固定，第二折叠板42通过转动组件43与下支撑板3连接固定，并且第一折叠板41与第二折叠板42之间也设置有转动组件 43，使折叠支撑部4的打开更加省时省力，同时也能使折叠支撑部4的打开更加方便快捷，使支撑单元1的安装更加方便。

在本实施例中，第一折叠板41的端部、第二折叠板42的端部、上支撑板 2的端部以及下支撑板3的端部均指的是第一折叠板41、第二折叠板42、上支撑板2以及下支撑板3在沿支撑单元1周圈方向上的两个端部。

作为本发明提供的折叠式波纹钢结构的一种具体实施方式，请参阅图2及图3，转动组件43包括多个设置在第一折叠板41端部且沿第一折叠板41的宽度方向间隔设置的第一转筒431、设置在第二折叠板42端部的第二转筒432，第一转筒431与第二转筒432相互交错设置，第一转筒431与第二转筒432内均穿设有连接转轴433。转动组件43采用此种结构，在支撑单元1拼装时，可以将第一折叠板41的端部上的第一转筒431插入到所述第二折叠板42端部的两个第二转筒432之间的间隙中并且同轴对齐，然后将连接转轴433插入到第一转筒431与第二转筒432内部，通过使用连接轴使第一折叠板41的端部与第二折叠板42的端部可转动的连接到一起。同理第一折叠板41的另一端与上支撑板2、第二折叠板42的另一端与下支撑板3也可以采用同样的方式组装到一起，使支撑单元1形成一个完整的闭环。转动组件43采用此种结构使支撑单元 1的拼装更加方便，使折叠支撑部4的打开更加省时省力。

在本实施例中，连接转轴433的一端部设置有防止连接转轴433从第一转筒431与第二转筒432中脱出的防脱帽，连接转轴433的另一端还可拆卸的设置有防脱螺帽，防脱螺帽与所述连接转轴433螺纹连接。

作为本发明提供的折叠式波纹钢结构的一种具体实施方式，请参阅图2及图3，第一折叠板41与第二折叠板42均包括用于贴紧支撑隧道内壁的波纹板体21、设置在波纹板体21两端的端部法兰22、以及设置在波纹板体21两侧的侧面法兰23，第一转筒431均设置在端部法兰22上且位于波纹板体21的一侧。第一折叠板41与第二折叠板42采用此种结构使第一折叠板41与第二折叠板 42的强度更好，同时也使支撑单元1的强度更好。

作为本发明提供的折叠式波纹钢结构的一种具体实施方式，请参阅图2及图3，侧面法兰23与端部法兰22均通过焊接固定到波纹板体21上，第一转筒 431或第二转筒432也均通过焊接与端部法兰22连接固定。焊接使侧面法兰23 以及端部法兰22在波纹板体21端部以及侧面上固定的更加牢固，也使第一转筒431或第二转筒432在侧面法兰23的侧面上固定的更牢固。

作为本发明提供的折叠式波纹钢结构的一种具体实施方式，请参阅图2，端部法兰22上设置有用将第一折叠板41与第二折叠板42连接固定的第一过孔，侧面法兰23上设置有用于将支撑单元1与相邻支撑单元1连接固定的第二过孔。第一过孔的设置可以在第一折叠板41与第二折叠板42打开后，通过高强螺栓穿过第一过孔将第一折叠板41端部的端部法兰22与第二折叠板42端部的端部法兰22之间固定，也将第一折叠板41端部的端部法兰22与上支撑板2 端部的端部法兰22之间固定，同时也将第二折叠板42端部的端部法兰22与下支撑板3端部的端部法兰22之间固定，使支撑单元1形成一个完整的圆环型，使支撑单元1的整体强度更好。

作为本发明提供的折叠式波纹钢结构的一种具体实施方式，请参阅图2，上支撑板2与下支撑板3均包括波纹板体21、设置在波纹板体21两端的端部法兰22、以及设置在波纹板体21两侧的侧面法兰23。上支撑板2与下支撑板 3采用此种结构，使上支撑板2与下支撑板3的强度更好，同时也使支撑单元1 的强度更好，使支撑单元1的使用更加安全可靠。

作为本发明提供的折叠式波纹钢结构的一种具体实施方式，请参阅图1，上支撑板2与下支撑板3为弧形板，第一折叠板41与第二折叠板42也为弧形板，上支撑板2与下支撑板3的半径相等且同心设置。上支撑板2与下支撑板3为弧形板，第一折叠板41与第二折叠板42也为弧形板，使支撑单元1的横截面为一个圆形，使支撑单元1的抗压能力更强。

作为本发明提供的折叠式波纹钢结构的一种具体实施方式，请参阅图2，端部法兰22上设置有用将上支撑板2与第一折叠板41连接固定的第一过孔，侧面法兰23上设置有用于将支撑单元1与相邻支撑单元1连接固定的第二过孔。第一过孔的设置可以在第一折叠板41与第二折叠板42打开后，通过高强螺栓穿过第一过孔将第一折叠板41端部的端部法兰22与第二折叠板42端部的端部法兰22之间固定，也将第一折叠板41端部的端部法兰22与上支撑板2 端部的端部法兰22之间固定，同时也将第二折叠板42端部的端部法兰22与下支撑板3端部的端部法兰22之间固定，支撑单元1形成一个完整的圆环型。使支撑单元1的整体强度更好。

另一方面，请参阅图4至图6，本发明还提供一种折叠式波纹钢结构的安装方法，折叠式波纹钢结构的安装方法包括以下步骤：

组装支撑单元1，在隧道外将支撑单元1组装完成，将上支撑板2与下支撑板3以及折叠支撑部4相互连接，并使折叠支撑部4处于折叠状态；

运输支撑单元1，支撑单元1运输到隧道内部，支撑单元1放置预设的位置，预设位置指的是隧道内需要进行支撑加固的部位；

撑开支撑单元1，顶升装置放置到上支撑板2与下支撑板3之间，通过顶升装置将上支撑板2压紧顶靠在隧道的顶部，将折叠支撑部4打开，然后将折叠支撑部4向靠近隧道内壁的方向推动，使折叠支撑部4顶靠贴紧在隧道内壁上，此时上支撑板2在折叠支撑部4的支撑作用下抵靠在隧道内壁；

安装紧固件，使用连接件将支撑单元1的各部分固之间定牢固，使支撑单元1连接成为具有刚性的环形结构，紧固件安装后可将顶升装置撤下；

重复上述组装支撑单元1、运输支撑单元1、撑开支撑单元1以及安装紧固件步骤，将另一支撑单元1放置安装到前一支撑单元1的侧面；

连接支撑单元1，使用紧固件将两个相邻的支撑单元1进行拼接。

本发明提供的一种折叠式波纹钢结构的安装方法的有益效果在于：与现有技术相比，本发明折叠式波纹钢结构的安装方法，可以在隧道外部对支撑单元 1进行预先的连接，然后将支撑单元1运输到隧道的内部，能够在隧道或者涵洞内对支撑单元1快速进行安装，且能尽量减少隧道内施工量与施工时间，以减少人工机械成本，提高了折叠式波纹钢结构的安装效率。

在本实施例中，顶升装置可采用千斤顶或者其他常用的顶起设备，来实现上支撑板2的安装，其中折叠支撑部4的折叠状态指的是第一折叠板41与第二折叠板42的波纹板体相互抵靠在一起的状态,折叠支撑部4的打开状态指的是第一折叠板41与第二折叠板42均位于同一圆弧的状态。

作为本发明提供的折叠式波纹钢结构的安装方法的一种具体实施方式，请参阅图4至图6，所述组装支撑单元1，包括：

放置下支撑板3，将下支撑板3固定牢固；

安装第二折叠板42与第一折叠板41，将两第二折叠板42分别通过转动组件43连接到下支撑板3的两端部，并将第一折叠板41的一端与第二折叠板42 端部相连；一折叠板41的一端与第二折叠板42端部通过转动组件相连；

安装上支撑板2，将上支撑板2的两端部分别通过转动组件连接安装到第一折叠板41的另一端以及第二折叠板42的另一端上。

在本实施例中，第二折叠板42与第一折叠板41通过转动组件43进行连接，并且上支撑板2与第一折叠板41之间也通过转动组件43进行连接，下支撑板 3与第二折叠板42也通过转动组件43进行连接。在第二折叠板42与第一折叠板41进行连接时，可以将第一折叠板41的端部上的第一转筒431插入到所述第二折叠板42端部的两个第二转筒432之间的间隙中并且同轴对齐，然后将连接转轴433插入到第一转筒431与第二转筒432内部，通过使用连接轴使第一折叠板41的端部与第二折叠板42的端部可转动的连接到一起。同理第一折叠板41的另一端与上支撑板2、第二折叠板42的另一端与下支撑板3也可以采用同样的方式组装到一起，使支撑单元1形成一个完整的闭环。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种折叠式波纹钢结构，包括多个相互拼接的支撑单元，其特征在于，所述支撑单元包括上支撑板、与所述上支撑板相对设置的下支撑板、以及两个用于在打开后将所述上支撑板与所述下支撑板压紧顶靠在隧道内壁上的折叠支撑部，所述折叠支撑部均设置在所述上支撑板的端部与所述下支撑板的端部之间，所述上支撑板、所述下支撑板与两所述折叠支撑部组成封闭的环形。

2.如权利要求1所述的折叠式波纹钢结构，其特征在于，所述折叠支撑部包括端部铰接设置在所述上支撑板端部的第一折叠板、端部铰接设置在所述下支撑板端部的第二折叠板、以及设置在所述第一折叠板与所述第二折叠板之间用于将所述第一折叠板与所述第二折叠板相连的转动组件。

3.如权利要求2所述的折叠式波纹钢结构，其特征在于，所述第一折叠板的端部与所述上支撑板的端部之间也设置有转动组件，所述第二折叠板的端部与所述下支撑板的端部之间也设置有转动组件。

4.如权利要求3所述的折叠式波纹钢结构，其特征在于，所述转动组件包括多个设置在所述第一折叠板端部且沿所述第一折叠板的宽度方向间隔设置的第一转筒、设置在所述第二折叠板端部的第二转筒，所述第一转筒与所述第二转筒相互交错设置，所述第一转筒与所述第二转筒内均穿设有连接转轴。

5.如权利要求4所述的折叠式波纹钢结构，其特征在于，所述第一折叠板与所述第二折叠板均包括用于贴紧支撑隧道内壁的波纹板体、设置在所述波纹板体两端的端部法兰、以及设置在所述波纹板体两侧的侧面法兰，所述第一转筒均设置在端部法兰上且位于所述波纹板体的一侧。

6.如权利要求5所述的折叠式波纹钢结构，所述端部法兰上设置有用将所述第一折叠板与所述第二折叠板连接固定的第一过孔，所述侧面法兰上设置有用于将所述支撑单元与相邻所述支撑单元连接固定的第二过孔。

7.如权利要求2至6任一项所述的折叠式波纹钢结构，其特征在于，所述上支撑板与所述下支撑板均包括用于支撑隧道内壁的波纹板体、设置在所述波纹板体两端的端部法兰、以及设置在所述波纹板体两侧的侧面法兰。

8.如权利要求7所述的折叠式波纹钢结构，其特征在于，所述上支撑板与所述下支撑板为弧形板，所述第一折叠板与所述第二折叠板也为弧形板，所述上支撑板与所述下支撑板的半径相等且同心设置。

9.一种折叠式波纹钢结构的安装方法，其特征在于，所述折叠式波纹钢结构的安装方法包括以下步骤：

组装支撑单元，在隧道外将支撑单元组装完成，将上支撑板与下支撑板以及折叠支撑部相互连接，并使折叠支撑部处于折叠状态；

运输支撑单元，支撑单元运输到隧道内部，支撑单元放置预设的位置；

撑开支撑单元，顶升装置放置到上支撑板与下支撑板之间，通过顶升装置将上支撑板压紧顶靠在隧道的顶部，然后将折叠支撑部打开；

安装紧固件，使用连接件将支撑单元的各部分固之间定牢固，使支撑单元连接成为具有刚性的环形结构；

重复上述组装支撑单元、运输支撑单元、撑开支撑单元以及安装紧固件步骤，将另一支撑单元放置安装到前一支撑单元的侧面；

连接支撑单元，使用紧固件将两个相邻的支撑单元进行拼接。

10.如权利要求9所述的折叠式波纹钢结构的安装方法，其特征在于，所述组装支撑单元，包括：

放置下支撑板，将下支撑板固定牢固；

安装第二折叠板与第一折叠板，将两第二折叠板分别通过转动组件连接到下支撑板的两端部，并将第一折叠板的一端与第二折叠板端部相连；

安装上支撑板，将上支撑板的两端部分别连接到第一折叠板的另一端以及第二折叠板的另一端上。

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