CN112031786A - 一种洞门环梁结构及与钢套筒连接方法 - Google Patents

一种洞门环梁结构及与钢套筒连接方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种洞门环梁结构及与钢套筒连接方法，解决了现有技术中套筒与洞门钢环拆装效率低的问题。本发明一种洞门环梁结构与钢套筒连接方法，步骤如下：S1：主隧道管片拼装过程中，将含有纤维混凝土管片的管片设置在主隧道上对应始发/接收洞门位置处；S2：洞门环梁结构与钢套筒可拆卸连接施工前，清理纤维混凝土管片外周一圈的钢管节段表面的混凝土浮渣或防锈层，裸露出钢管片的焊接面。本发明通过可拆卸机构可实现钢套筒与钢管片的快速拆装，实现钢套筒的重复利用，有效解决焊接和切除存在施工周期长的问题。可拆卸机构的洞门环梁与钢套管采用环向板+密封止水的连接形式，安全可靠、强度和稳定性高。

Description

一种洞门环梁结构及与钢套筒连接方法
技术领域
本发明涉及联络通道施工技术领域，特别是指一种洞门环梁结构及与钢套筒连接方法。
背景技术
机械法施工联络通道，在待破除的洞门位置处的管片内预埋钢环，钢环分块预制埋设相应的管片内，后期同始发或接收套筒焊接连接，形成周向密闭的结构，便于设备的安全始发和接收。现有的技术如授权公告号CN209742919U的一种机械法联络通道用掘进机始发接收密封装置是将套筒与洞门钢环定位，然后采用分块的钢板沿周向以铆焊的形式将套筒与洞门钢环连接，掘进完成后采用割枪切除。焊接和切除存在施工周期长、作业空间受限、空气污染严重等问题。
发明内容
针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种洞门环梁结构及与钢套筒连接方法，解决了现有技术中套筒与洞门钢环拆装效率低的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种洞门环梁结构与钢套筒连接方法，步骤如下：S1：主隧道管片拼装过程中，将含有纤维混凝土管片的管片设置在主隧道上对应始发/接收洞门位置处；
S2：洞门环梁结构与钢套筒可拆卸连接施工前，清理纤维混凝土管片外周一圈的钢管节段表面的混凝土浮渣或防锈层，裸露出钢管片的焊接面；
S3：将洞门轴向板和洞门环向板精准定位，将轴向板焊接到钢管片的焊接面上；
S4：在始发/接收洞门的外周支模，向洞门环向板、洞门轴向板与钢管片组成的环腔内浇筑混凝土，待混凝土凝固后形成浇筑环梁（13）；
S5：将装有钢套筒的台车托运至始发/接收洞门位置处，进行定位调节；钢套筒通过设置在台车上的顶推油缸向前推进，直至钢套筒的套筒环板与洞门环向板紧密贴合，然后通过紧固螺栓紧固，完成洞门环梁结构与钢套筒的连接。
一种洞门环梁结构，包括复合管片，所述复合管片与洞门相对应处设有环形连接件，所述环形连接件通过可拆卸机构与钢套筒相连接；复合管片与环形连接件之间设有浇筑环梁。
优选地，所述复合管片包括钢管片和纤维混凝土管片，所述纤维混凝土管片设置在主隧道上对应始发/接收洞门位置处；所述钢管片上设有用于与钢套筒连接的环形连接件。所述环形连接件包括与钢管片连接的洞门轴向板，所述洞门轴向板的一端与钢管片固定连接、另一端设有洞门环向板。
优选地，所述洞门环向板与洞门轴向板一体成型，洞门环向板上设有螺纹套筒，洞门环向板、洞门轴向板与钢管片组成的环腔内设有浇筑环梁。所述可拆卸机构包括设置在钢套筒连接端的套筒环板，套筒环板与洞门环向板相配合，且通过紧固件固定连接，套筒环板与洞门环向板之间设有密封垫，密封垫的两侧涂有防水密封膏。
优选地，所述套筒环板上设有弧形孔，紧固件为穿过弧形孔且与螺纹套筒相配合的紧固螺栓。为增大连接强度所述钢套筒与套筒环板之间设有加强肋板。
本发明通过可拆卸机构可实现钢套筒与钢管片的快速拆装，实现钢套筒的重复利用，有效解决焊接和切除存在施工周期长的问题。可拆卸机构的洞门环梁与钢套管采用环向板+密封止水的连接形式，安全可靠、强度和稳定性高；且螺栓连接，省时高效，节能环保，是联络通道施工的一大创新。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例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为本发明的钢套筒与洞门环梁结构连接剖视图。
图2为本发明的纤维混凝土管片与钢管片组合结构剖视图。
图3为本发明的纤维混凝土管片与钢管片组合结构洞门示意图。
图4为本发明的洞门环梁结构安装完成后的洞门剖视图。
图5为本发明的洞门环梁结构安装完成后的洞门示意图。
图6为本发明的钢套筒与洞门环梁结构连接局部剖视图。
图7为本发明的钢套筒与洞门环梁结构连接后状态示意图。
其中，钢筋混凝土管片1，钢管片2，纤维混凝土管片3，钢套筒4，洞门环向板5，螺纹套筒6，套筒环板7，弧形孔8，加强肋板9，密封垫10，紧固螺栓11，洞门轴向板12，浇筑环梁13，掘进机14，台车15。
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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图2、3所示，实施例1，一种洞门环梁结构，包括复合管片，所述复合管片与洞门相对应处设有环形连接件，所述钢套筒4通过可拆卸机构与环形连接件相连接，环形连接件围绕洞门设置。复合管片包括钢管片2和纤维混凝土管片3，钢筋混凝土管片1为现有的混凝土管片，所述纤维混凝土管片3通过钢管片2与钢筋混凝土管片1浇筑连接。纤维混凝土管片为纤维混凝土浇筑成型的纤维混凝土管片，在钢筋混凝土管片1拼装过程中纤维混凝土管片对应拼装成与始发/接收洞门相对应的形状。所述纤维混凝土管片3设置在主隧道上对应始发/接收洞门位置处，施工过程中将纤维混凝土管片3破拆；所述钢管片2上设有用于与钢套筒4连接的可拆卸机构，通过可拆卸机构可实现钢套筒与钢管片的快速拆装。
进一步，如图1所示，所述环形连接件包括与钢管片2连接的洞门轴向板12，所述洞门轴向板12的一端与钢管片2焊接连接、另一端设有洞门环向板5，洞门轴向板12与洞门环向板5焊接或一体成型连接，优选地，洞门环向板5与洞门轴向板12中心轴线重合，确保安装精度。洞门环向板5外翻设置在洞门轴向板12上，便于与钢套筒4连接。
进一步，所述洞门环向板5与洞门轴向板12一体成型，洞门环向板5与洞门轴向板12之间为增加强度可设置加强肋。洞门环向板5上设有螺纹套筒6，若洞门环向板较薄时，螺纹套筒后端可焊接螺母；若洞门环向板较厚时，可直接在预埋环板上加工出螺纹孔，当做螺纹套筒。洞门环向板5、洞门轴向板12与钢管片2组成的环腔内设有浇筑环梁13，增强与钢套筒螺栓连接的强度。
进一步，如图6所示，可拆卸机构包括设置在钢套筒4连接端的套筒环板7，所述钢套筒4与套筒环板7之间设有加强肋板9，增强其强度和稳定性。套筒环板7与洞门环向板5相配合，且通过紧固件固定连接，即套筒环板7与洞门环向板5环面对合，然后通过紧固件固定。套筒环板7与洞门环向板5之间设有密封垫10，密封垫10的两侧涂有防水密封膏。两侧涂有防水密封膏的密封垫可起到找平和密封的作用。
优选地，所述套筒环板7上设有弧形孔8，套筒环板上的弧形孔为若干个，弧形孔的数量与洞门环向板螺纹套筒的数量一致。弧形孔弧线沿周向，减小因加工误差导致螺栓孔间错位导致螺栓无法安装的问题。紧固件为穿过弧形孔且与螺纹套筒6相配合的紧固螺栓11。
实施例2：上述实施例1中的洞门环梁结构与钢套筒连接方法，步骤如下：
S1：管片拼装过程中，将纤维混凝土管片3设置在主隧道上对应始发/接收洞门位置处，如图1所示；掘进机14将纤维混凝土管片3破拆形成洞门。
S2：洞门环梁结构与钢套筒可拆卸连接施工前，清理纤维混凝土管片外周一圈的钢管节段表面的混凝土浮渣或防锈层，裸露出钢管片的焊接面；钢管片2位于钢筋混凝土管片内部时，需要将主隧道钢筋混凝土管片表面的混凝土凿除；钢管片2外漏状态时，需要对钢管片2焊接面打磨，便于焊接；
S3：将洞门轴向板12和洞门环向板5精准定位，保证安装精度，然后将轴向板12焊接到钢管片2的焊接面上，如图4所示；
S4：在洞门环向板5、洞门轴向板12与钢管片2组成的环腔内植入构造钢筋，加强粘接，构造钢筋的一端与洞门轴向板焊接、另一度与洞门环向板5或洞门轴向板12焊接，便于下一步注浆；然后，在始发/接收洞门的外周支模，向洞门环向板5、洞门轴向板12与钢管片2组成的环腔内浇筑混凝土，待混凝土达到设计强度后，拆模，形成浇筑环梁13；如图5、6所示；
S5：如图1所示，将装有钢套筒的台车15托运至始发/接收洞门位置处，进行定位调节，使钢套筒对准洞门环向板。钢套筒通过设置在台车上的顶推油缸向前推进，直至钢套筒4的套筒环板7与洞门环向板5及设置在洞门环向板上的密封垫10紧密贴合，然后通过紧固螺栓11紧固，完成洞门环梁结构与钢套筒的快速连接，如图7所示。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种洞门环梁结构与钢套筒连接方法，其特征在于：步骤如下：
S1：主隧道管片拼装过程中，将复合管片中的含有纤维混凝土管片（3）的管片设置在主隧道上对应始发/接收洞门位置处；
S2：洞门环梁结构与钢套筒可拆卸连接施工前，清理纤维混凝土管片（3），裸露出钢管片（2）的焊接面；
S3：将轴向板（12）焊接到钢管片（2）的焊接面上；
S4：向洞门环向板（5）、洞门轴向板（12）与钢管片（2）组成的环腔内浇筑混凝土，待混凝土凝固后形成浇筑环梁（13）；
S5：将装有钢套筒的台车托运至始发/接收洞门位置处，钢套筒通过设置在台车上的顶推油缸向前推进，直至钢套筒（4）的套筒环板（7）与洞门环向板（5）紧密贴合，然后通过紧固螺栓（11）紧固，完成洞门环梁结构与钢套筒的连接。
2.一种洞门环梁结构，包括复合管片，其特征在于：所述复合管片与洞门相对应处设有环形连接件，所述环形连接件通过可拆卸机构与钢套筒（4）相连接；复合管片与环形连接件之间设有浇筑环梁（13）。
3.根据权利要求2所述的洞门环梁结构，其特征在于：所述复合管片包括钢管片（2）和纤维混凝土管片（3），所述纤维混凝土管片（3）设置在主隧道上对应始发/接收洞门位置处；所述钢管片（2）上设有用于与钢套筒（4）连接的环形连接件。
4.根据权利要求3所述的洞门环梁结构，其特征在于：所述环形连接件包括与钢管片（2）连接的洞门轴向板（12），所述洞门轴向板（12）的一端与钢管片（2）固定连接、另一端设有洞门环向板（5）。
5.根据权利要求4所述的洞门环梁结构，其特征在于：所述洞门环向板（5）与洞门轴向板（12）一体成型，洞门环向板（5）上设有螺纹套筒（6），洞门环向板（5）、洞门轴向板（12）与钢管片（2）组成的环腔内设有浇筑环梁（13）。
6.根据权利要求2或3或4或5所述的洞门环梁结构，其特征在于：所述可拆卸机构包括设置在钢套筒（4）连接端的套筒环板（7），套筒环板（7）与洞门环向板（5）相配合，且通过紧固件固定连接，套筒环板（7）与洞门环向板（5）之间设有密封垫（10），密封垫（10）的两侧涂有防水密封膏。
7.根据权利要求6所述的洞门环梁结构，其特征在于：所述套筒环板（7）上设有弧形孔，紧固件为穿过弧形孔且与螺纹套筒（6）相配合的紧固螺栓（11）。
8.根据权利要求7所述的洞门环梁结构，其特征在于：所述钢套筒（4）与套筒环板（7）之间设有加强肋板（9）。
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