CN111706356A - 一种用于地铁盾构隧道免打孔安装支架的盾构片及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于隧道工程技术领域，提供一种用于盾构隧道免打孔安装支架的盾构片，包括盾构片本体(8)，盾构片本体(8)内设有预埋基础(9)，预埋基础(9)为带内螺旋的锥形套；基于盾构片的地铁盾构隧道免打孔安装支架的方法，盾构片在工厂预制阶段的设定位置上事先预埋有安装支架的预埋基础(9)，带内螺旋的锥形套沿拼装好的盾构片所组成的隧道横向断面分布若干组，带内螺旋的锥形套沿拼装好的盾构片所组成的隧道纵向方向成直线间隔排列，盾构片拼装完成后，各专业可以直接在预埋基础(9)上安装相应的支架，极大的缩短了支架安装工期、避免隧道内打孔造成的噪音和粉尘污染、有效杜绝现场打孔预埋作业带来的安全隐患，保障了支架安装质量。
Description
技术领域
本发明属于隧道工程技术领域，涉及一种用于地铁盾构隧道免打孔安装支架的盾构片，还涉及基于盾构片的地铁盾构隧道免打孔安装支架的方法。
背景技术
为缓解城市交通、拉动国民经济、兼做人防的需要，近年来我国开展了大规模的地铁建设。在地铁隧道施工中，隧道、车站等土建工程完成后，站后安装工程开始，许多专业需要沿隧道的线路方向在隧道壁上打成千上万组安装孔，用于安装不同专业的支架，如：强电电缆支架2、弱点电缆支架3、接触网支架1、排水管支架7、信号机支架4、消防水管支架6、维修电源缆支架5等，每一专业的安装孔大小和横向及纵向尺寸有所不同。图1示出了使用盾构法形成的隧道断面上需要安装的支架情形。
目前支架安装方法是，各专业根据设计图纸要求，在已经形成的盾构隧道壁上进行横向和纵向安装孔距的测量定位，保证安装孔沿线路方向的直线度，测量定位完成后，使用普通的冲击钻进行人工打孔，在打好的安装孔中预埋膨胀螺丝或化学锚栓，最后安装支架。这种传统的支架安装方法，具有如下弊端：(1)人工打孔作业劳动强度大，作业效率低；(2)现场打孔预埋容易造成质量缺陷，比如打孔正好打在预制的钢筋上则造成孔洞偏斜或原孔报废移位重打，因作业人员技术水平高低不同容易造成预埋膨胀螺丝或化学锚栓质量不稳定，从而影响盾构片外观质量及支架安装质量；(3)各专业打孔交叉作业相互影响，(4)冲击钻打孔在相对封闭的隧道内造成噪音和粉尘污染从而影响作业人员健康；(5)隧道内使用电动工具、高处打孔作业从而形成潜在的触电和高坠的安全隐患。
中国发明专利申请号CN201610755242.0公开了一种在地铁隧道内使用自动打孔台车打悬挂孔的方法，实现了地铁隧道悬挂支架安装孔的打孔自动化作业，该方法虽然克服了人工打孔带来的弊端，但还是存在打孔时噪音和粉尘污染、设备用电安全、预埋作业质量和安全、支架安装工期较长等问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于地铁盾构隧道免打孔安装支架的盾构片及基于盾构片的地铁盾构隧道免打孔安装支架的方法，用于解决现有技术中地铁盾构隧道打孔时存在噪音和粉尘污染、设备用电安全、预埋作业质量和安全、支架安装工期较长的技术问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于盾构隧道免打孔安装支架的盾构片，包括盾构片本体，所述盾构片本体内设有预埋基础。
优选的，所述预埋基础为带内螺旋的锥形套。
优选的，所述带内螺旋的锥形套为金属构件。
优选的，所述锥形套的大端预埋在盾构片本体内，所述锥形套的小端朝向盾构片本体的内侧。
优选的，所述锥形套的小端不超出盾构片本体的内表面。
优选的，所述锥形套的大端设有突出部。
优选的，所述突出部设置于锥形套大端的外轮毂表面。
优选的，所述突出部采用挤压成型或焊接成型。
基于盾构片的地铁盾构隧道免打孔安装支架的方法，主要包括以下步骤：
S1.预埋有安装支架预埋基础的盾构片的预制；
S2.带预埋基础的盾构片拼装形成隧道壁；
S3.将支架安装在由盾构片组成的隧道壁上。
优选的，所述S2中，带内螺旋的锥形套沿拼装好的盾构片所组成的隧道横向断面分布若干组。
优选的，所述S2中，带内螺旋的锥形套沿拼装好的盾构片所组成的隧道纵向方向成直线间隔排列。
优选的，所述S3中，使用螺栓通过带内螺旋的锥形套将支架安装在由盾构片组装成的隧道壁上。
如上所述，本发明的一种用于地铁盾构隧道免打孔安装支架的盾构片及基于盾构片的地铁盾构隧道免打孔安装支架的方法，具有以下有益效果：本发明中，由于在盾构片的生产预制阶段在设定位置上事先预埋了支架安装的预埋基础，预埋基础沿拼装好的盾构片所组成的隧道横向断面分布若干组，每组预埋基础沿拼装好的盾构片所组成的隧道纵向方向成直线间隔排列，盾构片拼装完成后，形成各专业支架安装的预埋基础，各专业可以直接在预埋基础上安装相应的支架从而极大的缩短了支架安装工期、避免隧道内打孔造成的噪音和粉尘污染、有效杜绝现场打孔预埋作业带来的安全隐患，保障了支架安装质量。
附图说明
图1显示为本发明的结构示意图。
图2显示为盾构片的结构示意图。
元件标号说明
1-接触网支架，2-强电电缆支架，3-弱点电缆支架，4-信号机支架，5-维修电源缆支架，6-消防水管支架，7-排水管支架，8-盾构片本体，9-预埋基础，10-突出部。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图2。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例1
本发明提供一种用于盾构隧道免打孔安装支架的盾构片，包括盾构片本体8，所述盾构片本体8内设有预埋基础9。所述预埋基础9为带内螺旋的锥形套。所述带内螺旋的锥形套为金属构件。
本实施例使用时，盾构片在工厂混凝土预制阶段，在盾构片的设定位置上事先预埋安装支架的预埋基础9。当盾构片拼装完成后，在隧道横向方向以及纵向方向，形成各专业支架安装的预埋基础9，各专业可以直接在预埋基础9上安装相应的支架。
支架安装预埋基础9优选采用金属材质的带内螺旋的锥形套加工成型。锥形套的内螺旋是具有一定长度的内丝扣，其大小与安装支架的连接螺栓相配套。由于各专业支架的承载能力是不同的，其中强电专业的环网电缆支架、接触网专业的汇流排悬挂支架等承载负荷较大，故而预埋基础9的型号相应要加大，对于弱电支架、通信信号支架等承载负荷相对较小，故而预埋基础9的型号相应较小一些，因此支架安装的带内螺旋的锥形套其内螺旋大小型号与设计确定的安装在其上的支架承载能力相适应，以满足不同的使用需求。
预埋基础9不限于采用金属材质的带内螺旋的锥形套加工成型，其他方式加工成型的预埋基础9也可。如盾构片在工厂混凝土预制阶段在盾构片的设定位置上事先预埋膨胀螺丝或化学锚栓等。
锥形套的外侧可设置形状、深度、长度、分布方向等均不相同的划痕或采用其他方式增加锥形套外壁的粗糙度，锥形套外侧粗糙度的增加可以增加锥形套外壁的比表面积，从而可以增加锥形套与混凝土之间的粘接面积，进而增加预埋基础9在盾构片中的稳定性，防止预埋基础9发生脱落。
作为上述实施例的进一步描述，锥形套的大端是预埋在混凝土内的一端，小端是朝向盾构片的内侧的一端。所述锥形套的小端不超出盾构片的内表面。
本实施例使用时，预埋时，带内螺旋的锥形套的大端预埋在混凝土内，带内螺旋的锥形套小端朝外，即小端朝向盾构片的内侧方向，为保证盾构片运输和堆码，带内螺旋的锥形套的小端不得超出盾构片内表面。锥形套的大端预埋在混凝土内可以使锥形套与混凝土之间形成一定角度，从而避免锥形套在连接各个安装支架后在外力作用下从混凝土中脱落，从而增加锥形套在盾构片内的稳定性，进而增加支架安装后的稳定性，保障支架安装质量。
作为上述实施例的进一步描述，所述锥形套的大端设有突出部10。所述突出部10设置于锥形套大端的外轮毂表面。
本实施例使用时，为防止带内螺旋的锥形套长期使用后产生旋转影响支架安装，优选的在锥形套的大端设有超出外轮毂表面的突出部10。突出部10不限于设置于锥形套大端的外轮毂表面，其他能够防止锥形套长期使用后产生旋转的设置位置均可，如设置于锥形套大端的端部等。
所述突出部10采用锥形套本体挤压成型，或在锥形体本体上通过焊接附加物成型。突出部10预埋在混凝土中可以有效防止锥形套产生旋转。
锥形体本体上焊接的附加物可以采用金属物体，也可以采用塑料等非金属物体，在突出部10的表面刻划若干纵横交错的划痕或采用其他方式增加附加物表面的粗糙度，从而增加突出部10的比表面积，进而增加突出部10与混凝土之间的接触面积，达到进一步增加突出部10防止锥形套旋转的作用。
实施例2
基于盾构片的地铁盾构隧道免打孔安装支架的方法，主要包括以下步骤：
S1.预埋有安装支架预埋基础9的盾构片的预制；
S2.带预埋基础9的盾构片拼装形成隧道壁；
S3.将支架安装在由盾构片组成的隧道壁上。
本实施例使用时，首先，盾构片在工厂混凝土预制阶段，在盾构片的设定位置上事先预埋安装支架的预埋基础9，从而使生产得到的盾构片上有安装支架的预埋基础9。然后将带有安装支架预埋基础9的盾构片运输至所需位置，将带预埋基础9的盾构片拼装形成隧道壁。最后，盾构片拼装完成后，各专业无需现场打孔预埋即可使用螺栓通过带内螺旋的锥形套直接将支架安装在由盾构片组装成的隧道壁上。从而避免人工打孔作业劳动强度大，作业效率低；现场打孔预埋容易造成质量缺陷，比如打孔正好打在预制的钢筋上则造成孔洞偏斜或原孔报废移位重打，因作业人员技术水平高低不同容易造成预埋膨胀螺丝或化学锚栓质量不稳定，从而影响盾构片外观质量及支架安装质量；各专业打孔交叉作业相互影响；冲击钻打孔在相对封闭的隧道内造成噪音和粉尘污染从而影响作业人员健康；隧道内使用电动工具、高处打孔作业从而形成潜在的触电和高坠安全隐患等问题，达到缩短支架安装工期、避免隧道内打孔造成的噪音和粉尘污染、有效杜绝现场打孔预埋作业带来的安全隐患，保障支架安装质量的目的。
在盾构片的拼装过程中，带内螺旋的锥形套沿拼装好的盾构片所组成的隧道横向断面分布若干组。带内螺旋的锥形套沿拼装好的盾构片所组成的隧道纵向方向成直线间隔排列。
由于，盾构隧道是由不同规格的盾构片拼装形成，故而每种规格的盾构片上安装支架的预埋基础9设定位置是不同的，要确定这些位置，可以从不同规格的盾构片拼装成隧道断面的整体来考虑，从隧道横断面方向来说，根据设计要求确定各专业的支架分布，至少要考虑接触网悬挂专业、强电专业、弱电专业、通信信号专业等支架安装的预埋基础9；从隧道纵向方向来说，基本保障每一专业预埋基础9保持成水平直线间隔分布，分布的间距大小根据各专业支架设计的间距来进行确定。
根据各专业支架的设计要求，每一专业支架的纵向间距是不同的，通常强电专业支架、弱电专业支架、通信信号专业支架纵向间距相差不大，而接触网专业支架、给排水专业支架等纵向间距较大，因此，在预埋基础9时应于考虑，根据不同专业支架的间距需求来确定不同的纵向间距。
拼装成隧道的盾构片由几个不同规格的标准节段组成，由此根据拼装成整体的盾构片横向和纵向各专业支架安装预埋基础9位置分布，来确定具体每种规格的盾构片相应位置的支架安装预埋基础9的位置，即在每种盾构片的预制模具上设置相应位置的预埋基础9。
由于盾构片支架预埋基础9是在条件较好的工厂预制阶段实施的，通过模具固化每种规格盾构片相应位置的支架安装预埋基础9，相较于现场打孔预埋基础9，可以有效的保证预埋质量，避免现场预埋造成的孔洞偏斜，预埋螺栓不牢固等缺陷。
实际拼装过程中，可能存在支架安装预埋基础9在沿隧道纵向方向恰好位于相邻盾构片接缝处或螺栓连接处而造成无法预埋的情况。由于支架安装的间距大小对支架上的承载物影响不大，因此，可以通过局部调整支架间距的方法避开接缝或螺栓连接处，从而有效的保证预埋质量。
综上所述，本发明的一种用于地铁盾构隧道免打孔安装支架的盾构片及基于盾构片的地铁盾构隧道免打孔安装支架的方法，由于在盾构片的生产预制阶段在设定位置上事先预埋了支架安装的预埋基础，预埋基础沿拼装好的盾构片所组成的隧道横向断面分布若干组，每组预埋基础沿拼装好的盾构片所组成的隧道纵向方向成直线间隔排列，盾构片拼装完成后，形成各专业支架安装的预埋基础，各专业可以直接在预埋基础上安装相应的支架从而极大的缩短了支架安装工期、避免隧道内打孔造成的噪音和粉尘污染、有效杜绝现场打孔预埋作业带来的安全隐患，保障了支架安装质量。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (12)
1.一种用于盾构隧道免打孔安装支架的盾构片，包括盾构片本体(8)，其特征在于：所述盾构片本体(8)内设有预埋基础(9)。
2.根据权利要求1所述的一种用于盾构隧道免打孔安装支架的盾构片，其特征在于：所述预埋基础(9)为带内螺旋的锥形套。
3.根据权利要求2所述的一种用于盾构隧道免打孔安装支架的盾构片，其特征在于：所述带内螺旋的锥形套为金属构件。
4.根据权利要求2所述的一种用于盾构隧道免打孔安装支架的盾构片，其特征在于：所述锥形套的大端预埋在盾构片本体(8)内，所述锥形套的小端朝向盾构片本体(8)的内侧。
5.根据权利要求4所述的一种用于盾构隧道免打孔安装支架的盾构片，其特征在于：所述锥形套的小端不超出盾构片本体(8)的内表面。
6.根据权利要求4所述的一种用于盾构隧道免打孔安装支架的盾构片，其特征在于：所述锥形套的大端设有突出部(10)。
7.根据权利要求6所述的一种用于盾构隧道免打孔安装支架的盾构片，其特征在于：所述突出部(10)设置于锥形套大端的外轮毂表面。
8.根据权利要求6所述的一种用于盾构隧道免打孔安装支架的盾构片，其特征在于：所述突出部(10)采用挤压成型或焊接成型。
9.基于权利要求1所述的盾构片的地铁盾构隧道免打孔安装支架的方法，其特征在于，主要包括以下步骤：
S1.预埋有安装支架预埋基础的盾构片的预制；
S2.带预埋基础的盾构片拼装形成隧道壁；
S3.将支架安装在由盾构片组成的隧道壁上。
10.根据权利要求9所述的基于盾构片的地铁盾构隧道免打孔安装支架的方法，其特征在于：所述S2中，带内螺旋的锥形套沿拼装好的盾构片所组成的隧道横向断面分布若干组。
11.根据权利要求9所述的基于盾构片的地铁盾构隧道免打孔安装支架的方法，其特征在于：所述S2中，带内螺旋的锥形套沿拼装好的盾构片所组成的隧道纵向方向成直线间隔排列。
12.根据权利要求9所述的基于盾构片的地铁盾构隧道免打孔安装支架的方法，其特征在于：所述S3中，使用螺栓通过带内螺旋的锥形套将支架安装在由盾构片组装成的隧道壁上。
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