CN112796785B - 对管片拼装成型隧道加固的装置及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种对管片拼装成型隧道加固的装置及其安装方法，包括联系单元和加固单元，联系单元设有连接体，连接体两侧相对设有耳板，耳板向连接体一侧倾斜，两个耳板分别和相邻两个管片的固定螺栓连接，连接体中间均匀分布有多个固定件，加固单元设有支撑体，支撑体和固定件连接，支撑体用于固定相邻的联系单元。本发明结构简洁，使用性能高，可靠性高，大大提高管片维护保养和加固装置的更换效率，同时大幅提升了施工安全性和工作规范性。

Description

对管片拼装成型隧道加固的装置及其安装方法

技术领域

本发明涉及工程施工技术领域，尤其涉及一种对管片拼装成型隧道加固的装置及其安装方法。

背景技术

盾构法隧道一般采用砼管片+螺栓形式拼装而成，其设计使用寿命一般为100年，目前国内多个城市在进行地铁施工，在许多城市已有多条地铁线路，且一些在建地铁施工项目中目前都存在上跨、下穿既有隧道情况。

现管片拼装成型隧道一般隧道内加固形式分为两种，一种为利用原有管片吊装孔（二次注浆孔）进行管片拉结，但该种形式存在二次注浆后吊装孔被封堵无法拉结的问题；另一种为在管片合适位置进行打孔植筋（螺栓）形式进行拉结，该种形式会对成型隧道管片进行破坏。由上不论哪种方式对于已成型的管片隧道而言，都存在一定的缺陷，因此为避免以上情况进一步加强对成型管片隧道的保护，特发明此装置。

中国专利文献CN 205532637 U公开了一种既有线隧道管片的加固结构，一种既有线隧道管片的加固结构，所述加固结构是由多根槽钢围檩和多个L型连接板组成，多根槽钢围檩分布在既有成型隧道与新建下穿隧道交叉部位的隧道管片内壁。该结构仅作为临时支撑，解决下穿隧道和既有成型隧道交叉时的固定作用，且只是单个管片的固定，整个过程还需要焊接，使用繁琐有缺陷；中国专利CN 109026061 A公开了一种成型隧道内盾构管片的加固装置及其安装方法，所述加固装置包括两个牛腿支架、连接板和支撑板，两个所述牛腿支架相对设置在轨道两侧的道床上，该方案装置通过支撑板、牛腿支架和连接板连接，形成对隧道内盾构管片的环形支撑，装置体积较大，且安装较为复杂，使用时有一定的局限性；中国专利CN111396082 A 公开了一种建设期地铁管片临时加固装置及加固方法，包括管片、槽钢和堵丝头，管片上设有注浆孔，一组管片由围绕成圆环的一件标准段管片、两件相邻段管片和三件嵌补段管片构成，该方案主要采用注浆孔完成固定，无法解决槽钢和内凹面紧贴的问题，在隧道转弯是容易导致受力不均、易产生偏心及滑动，因此需要改进。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种对管片拼装成型隧道加固的装置及其安装方法，解决成型管片隧道在加固过程中不易操作，容易对管片造成破坏，且管片受力不均的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种对管片拼装成型隧道加固的装置，包括联系单元和加固单元，联系单元设有连接体，连接体两侧相对设有耳板，耳板向连接体一侧倾斜，两个耳板分别和相邻两个管片的固定螺栓连接，连接体中间均匀分布有两个固定件，加固单元设有支撑体，支撑体和固定件连接，支撑体用于固定相邻的联系单元。

优选方案中，所述耳板设有第一通孔，耳板一端设有圆弧，圆弧尺寸和管片螺栓固定槽相匹配。

优选方案中，所述固定件上设有螺纹，固定件和连接体固定连接。

优选方案中，所述支撑体两端相对设有连接板，连接板上设有多个第二通孔，支撑体中间设有多个第三通孔，通孔外形和固定件相匹配。

优选方案中，所述支撑体上可拆卸的连接有调整件，调整件包括调整板和活动板，调整板位于支撑体上，活动板的一端和调整板连接。

优选方案中，所述调整板中间位置贯设有腰圆槽，腰圆槽外侧相对设有多个固定孔，调整板两端相对穿设有两个调节杆，调节杆和调整板螺纹连接，调节杆一端设有压板，压板一侧设有凸块，凸块嵌合连接有支撑板，支撑板中部设有第二通槽，活动板位于第二通槽内，活动板和调整板铰接。

优选方案中，所述调整板一侧壁对称设有两个第一通槽，活动板包括固定板，固定板一端相对设有两个连杆，两个连杆宽度和第一通槽相匹配，两根连杆分别和支撑板通过插销连接。

优选方案中，一种对管片拼装成型隧道加固装置的安装方法，包括以下步骤：

S1、拆卸需拉结处的管片螺栓并从一侧管片取出；

S2、调整联系单元的位置，以使得耳板卡入管片螺栓固定槽内；

S3、将拆卸的管片螺栓穿过耳板上的第一通孔，然后进行紧固；

S4、安装两处联系单元后，将加固单元和相连的两个联系单元连接并固定；

S5、安装完成后进行检查，对连接处的螺栓进行复紧。

优选方案中，所述S1之前对需拉结处的管片螺栓进行复紧，保证管片整体贴合紧密，S3中保证螺栓穿过两端耳孔的露出距离相等。

优选方案中，所述联系单元和加固单元沿隧道周向至少分别设置5个。

本发明一种对管片拼装成型隧道加固的装置及其安装方法带来的有益效果是：

1）规范性：联系单元和加固单元完全根据隧道内管片的结构而来，在获取管片的数据后，即可快速制作，制作工艺成熟；

2）经济性：可通过管片的使用状态，获得管片的种类和数量，进而高效完成批量化的生产，制作周期短，效率高；

3）直观性：通过设置联系单元和加固单元，能够通过不同管片处的联系单元和加固单元的状态直观地观察各管片之间受力的情况；

4）安全性：将所有管片的结合起来形成框架，能保证受力更加均匀，同时使检修工作更加安全可靠。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1是本发明联系单元示意图；

图2是本发明加固单元示意图；

图3是本发明调整件整体示意图；

图4是本发明调整件正视示意图；

图5是本发明两个压板连接支撑板和活动板示意图；

图6是本发明一个压板连接支撑板和活动板示意图；

图7是本发明压板整体示意图；

图8是本发明沿隧道周向管片之间布置横截面示意图；

图9是本发明沿隧道连通方向管片之间布置纵截面示意图；

图10是本发明连接使用示意图。

图中：联系单元1；连接体101；耳板102；固定件103；第一通孔104；加固单元2；支撑体201；连接板202；第二通孔203；第三通孔204；调整件3；调整板4；腰圆槽401；固定孔402；调节杆403；压板404；凸块405；支撑板406；第一通槽407；插销408；凹槽409；第二通槽410；活动板5；固定板501；连杆502。

具体实施方式

实施例1

如图1~10所示， 一种对管片拼装成型隧道加固的装置，包括联系单元1和加固单元2，联系单元1设有连接体101，连接体101两侧相对设有耳板102，耳板102向连接体一侧倾斜，两个耳板102分别和相邻两个管片的固定螺栓连接，连接体101中间均匀分布有两个固定件103，加固单元2设有支撑体201，支撑体201和固定件103连接，支撑体201用于固定相邻的联系单元1。由此结构，以使得联系单元1将相邻的两个管片连接，加固单元2将相邻的两个联系单元1连接，保证了管片的连接牢固可靠，整体受力更加均衡。

优选方案中，所述耳板102设有第一通孔104，耳板102一端设有圆弧，圆弧尺寸和管片螺栓固定槽相匹配。由此结构，以使得耳板102更好的贴合管片的螺栓固定槽，易于安装。

优选方案中，所述固定件103上设有螺纹，固定件103和连接体101固定连接。

优选方案中，所述支撑体201两端相对设有连接板202，连接板202上设有多个第二通孔203，支撑体201中间设有多个第三通孔204，通孔204外形和固定件103相匹配。

优选方案中，所述支撑体201上可拆卸的连接有调整件3，调整件3包括调整板4和活动板5，调整板4位于支撑体201上，活动板5的一端和调整板4连接。支撑体201通过螺钉和调整件3连接，调整件3位于支撑体201一侧，由此结构，可以根据转弯的需要，安装调整件3，调整板4和活动板5连接配合可以适应相邻管片连接时的角度变化，从而将相邻两片管片连接更加稳定和牢固。

优选方案中，所述调整板4中间位置贯设有腰圆槽401，腰圆槽401外侧相对设有多个固定孔402，调整板4两端相对穿设有两个调节杆403，调节杆403和调整板4螺纹连接，调节杆403一端设有压板404，压板404一侧设有凸块405，凸块405嵌合连接有支撑板406，支撑板406相对设置有两个凹槽409，凹槽409外形和凸块405相匹配，支撑板406中部设有第二通槽410，活动板5位于第二通槽410内，活动板5和调整板4铰接。由此结构，以使得支撑板406可以在腰圆槽401内活动，调整调节杆403，可以控制支撑板406的角度变化，同时设置的凸块405能充分的将支撑板406支承起来，保证了夹持的稳固。

优选方案中，所述调整板4一侧壁对称设有两个第一通槽407，活动板5包括固定板501，固定板501一端相对设有两个连杆502，两个连杆502宽度和第一通槽407相匹配，两根连杆502分别和支撑板406通过插销408连接。由此结构，以使得活动板5受力更加均匀，同时插销408能快速完成支撑板406和连杆的安装和拆卸，使用便捷。

优选方案中，一种对管片拼装成型隧道加固装置的安装方法，包括以下步骤：

S1、拆卸需拉结处的管片螺栓并从一侧管片取出，在拆卸管片螺栓时，应使用配套扳手，拆卸时注意保护管片，不得强力拧下，遇到拧下出现困难的问题时，可采用滴入少许机油等润滑油对成型隧道螺栓进行润滑，然后再进行拆卸，螺栓拆卸下来后需对其表面进行清洁处理，保证无油渍残留，拧下螺母后，使用木条垫在管片螺栓孔旁，然后使用铁锤敲击，整个过程注意受力的均匀，避免因敲打螺栓导致成型隧道管片破损，直至使螺栓顺利脱落。

S2、调整联系单元1的位置，以使得耳板102卡入管片螺栓固定槽内；

S3、将拆卸的管片螺栓穿过耳板102上的第一通孔104，然后进行紧固；

S4、安装两处联系单元1后，将加固单元2和相连的两个联系单元1连接并固定；

S5、安装完成后进行检查，对连接处的螺栓进行复紧。

由此结构，以使得拆卸过程安全性高，同时保证了管片的整体受力均匀，结构稳定，螺栓拆卸要保证拆卸一处安装一处联系单元，不可一次拆卸多处，造成管片松动。

优选方案中，所述S1之前对需拉结处的管片螺栓进行复紧，保证管片整体贴合紧密，S3中保证螺栓穿过两端耳孔102的露出距离相等。由此结构，保证了管片螺栓能够将两侧相邻管片紧固连接。

如图8所示，优选方案中，所述联系单元1和加固单元2沿隧道周向至少分别设置5个。由此结构，保证了整体更加稳定，加固更加充分。

实施例2

工作原理：在相邻管片螺栓处安装联系单元1，使得相邻管片的连接更加紧密，同时联系单元1作为支撑，加固单元2将多个联系单元1牢固的连接，保证了管片之间的受力更加均衡，避免了应力集中，而且设置的调整件3能满足不同管片安装时的角度要求，适应了隧道内的弯曲变化，将所有的管片通过多个联系单元1和加固单元1有机的结合起来，整体形成稳定的框架结构，使得达到更大的承载能力，且对于成型管片隧道而言，加固装置的制作工艺稳定，制造成本低，操作操作过程安全，简单，规范，施工效率高，且易于安装和拆卸维护保养，增加了管片的使用寿命。

制作方法：

1、联系单元的制作：采用钢板作为加工原材，截取水平段，然后在水平段两端分别向外侧对称弯折，在水平段中间位置均匀焊接两个全丝螺杆；

2、加固单元的制作：采用槽钢作为原材，在槽钢上开设腰圆形，槽钢两侧焊接钢板，同时两侧钢板均匀布置两个螺栓孔；

3、分别对联系单元和加固单元做镀锌处理，以使得能够防腐蚀和防锈。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种对管片拼装成型隧道加固装置的安装方法，其特征是：对管片拼装成型隧道加固的装置包括联系单元（1）和加固单元（2），联系单元（1）设有连接体（101），连接体（101）两侧相对设有耳板（102），耳板（102）向连接体一侧倾斜，两个耳板（102）分别和相邻两个管片的固定螺栓连接，连接体（101）中间均匀分布有两个固定件（103），加固单元（2）设有支撑体（201），支撑体（201）和固定件（103）连接，支撑体（201）用于固定相邻的联系单元（1）；

所述耳板（102）设有第一通孔（104），耳板（102）一端设有圆弧，圆弧尺寸和管片螺栓固定槽相匹配；

所述支撑体（201）两端相对设有连接板（202），连接板（202）上设有多个第二通孔（203），支撑体（201）中间设有多个第三通孔（204），通孔（204）外形和固定件（103）相匹配；

所述支撑体（201）上可拆卸的连接有调整件（3），调整件（3）包括调整板（4）和活动板（5），调整板（4）位于支撑体（201）上，活动板（5）的一端和调整板（4）连接；

所述调整板（4）中间位置贯设有腰圆槽（401），腰圆槽（401）外侧相对设有多个固定孔（402），调整板（4）两端相对穿设有两个调节杆（403），调节杆（403）和调整板（4）螺纹连接，调节杆（403）一端设有压板（404），压板（404）一侧设有凸块（405），凸块（405）嵌合连接有支撑板（406），支撑板（406）中部设有第二通槽（410），活动板（5）位于第二通槽（410）内，活动板（5）和调整板（4）铰接；

所述调整板（4）一侧壁对称设有两个第一通槽（407），活动板（5）包括固定板（501），固定板（501）一端相对设有两个连杆（502），两个连杆（502）宽度和第一通槽（407）相匹配，两根连杆（502）分别和支撑板（406）通过插销（408）连接；

包括以下步骤：

S1、拆卸需拉结处的管片螺栓并从一侧管片取出；

S2、调整联系单元（1）的位置，以使得耳板（102）卡入管片螺栓固定槽内；

S3、将拆卸的管片螺栓穿过耳板（102）上的第一通孔（104），然后进行紧固；

S4、安装两处联系单元（1）后，将加固单元（2）和相连的两个联系单元（1）连接并固定；

S5、安装完成后进行检查，对连接处的螺栓进行复紧。

2.根据权利要求1所述一种对管片拼装成型隧道加固装置的安装方法，其特征是：所述固定件（103）上设有螺纹，固定件（103）和连接体（101）固定连接。

3.根据权利要求1所述一种对管片拼装成型隧道加固装置的安装方法，其特征是：所述S1之前对需拉结处的管片螺栓进行复紧，保证管片整体贴合紧密，S3中保证螺栓穿过两端耳板（102）的露出距离相等。

4.根据权利要求1所述一种对管片拼装成型隧道加固装置的安装方法，其特征是：所述联系单元（1）和加固单元（2）沿隧道周向至少分别设置5个。

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