CN113279788B - 一种盾构施工用的新型钢制负环管结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种盾构施工用的新型钢制负环管结构，包括支撑座，所述支撑座的上端设有多个负环管片，多个所述负环管片互相拼接构成一个负环管，所述负环管内设有多个支撑管，多个所述支撑管的前侧共同设有第二环状板，多个所述支撑管的后侧设有第一环状板，多个所述支撑管的前侧设有均设有第一螺纹孔，所述第二环状板上设有多个与第一螺纹孔相配合的第一螺栓，多个所述支撑管的后侧均设有矩形槽，所述第一环状板上设有多个与矩形槽相配合的连接块，多个所述支撑管的上方均设有第二螺栓。该负环管构造简单，便于人们对支撑架和负环管进行拆除，使得支撑架和负环管片能够重复使用，同时设置有缓冲垫，避免在注浆的过程造成负极管片破损。

Description

一种盾构施工用的新型钢制负环管结构

技术领域

本发明涉及盾构施工技术领域，尤其涉及一种盾构施工用的新型钢制负环管结构。

背景技术

盾构机作为当今最先进的隧道掘进超大型专用设备，是实现掘进、出土、支护等一次开挖成洞的高科技施工设备，广泛用于城市轨道交通、铁路、公路、市政、水电等隧道工程，目前城市轨道交通工程区间施工时，多采用盾构法施工，在盾构法施工的过程，经常需要用到负环管片，负环管片也称临时管片，盾构始发时在反力架和盾构千斤顶之间安装环状管片，以给盾构机掘进向前推进的作用力，然而现有的负环管片在施工过程仍然存在一下问题：

现有的负环管片在安装过程，需要先在反力架和盾构千斤顶之间安装支撑架，支撑架的安装通常将支撑管和两个环状板通过焊接的方式进行安装，这种方式在在盾构机掘进至适当里程或洞通后对支撑架的查处较为麻烦，且拆卸后的支撑架无法继续利用，造成资源的浪费，同时负环管片在进行拆卸时，根据负环管片分块和构造自上而下逐块拆除，这种拆除方式较为繁琐，从而大大影响了施工进度，同时现有的负环管片通常为钢筋混泥土材质的，在进行注浆和注入混泥土的过程，由于压力的作用易导致负环管片发生破损，造成一定的经济损失，因此，如何合理的解决这些问题是我们所需要考虑的。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种盾构施工用的新型钢制负环管结构，该负环管构造简单，便于人们对支撑架和负环管进行拆除，使得支撑架和负环管片能够重复使用，同时设置有缓冲垫，避免在注浆的过程造成负极管片破损。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：若干用于构成负环管的负环管片、设置在所述负环管内的若干支撑管、设置在所述支撑管前侧，且与所述支撑管连接的第二环状板、设置在所述支撑管后侧，且与所述支撑管连接的第一环状板，相邻所述负环管片之间可拆卸连接。

优选地，所述负环管片一端弹性连接有第二磁块，另一端连接有第一磁块；任一所述负环管片的第一磁块与另一所述负环管片的第二磁块连接。

优选地，所述负环管片任一端设有收缩槽，所述收缩槽通过复位弹簧与所述第二磁块连接。

优选地，所述负环管片任一端设有卡槽，所述第一磁块设置于所述卡槽内，且所述负环管片的该端还设有用于限位所述第二磁块的限位机构。

优选地，所述第二磁块上设有与所述限位块相配合的限位槽。

优选地，所述负环管片远离所述支撑管的一侧设有挂环。

优选地，所述负环管片内设有两个限位腔，两个所述限位腔分别位于所述卡槽的左右两侧，两个所述限位腔内分别设有所述限位机构。

优选地，所述支撑管的后侧设有矩形槽；所述第一环状板上设有多个与矩形槽相配合的连接块。

优选地，所述支撑管的前侧设有第一螺纹孔；所述第二环状板上设有多个与所述第一螺纹孔相配合的第一螺栓。

本发明具有以下有益效果：

1、与现有技术相比，将第一环状板、多个支撑管和第二环状板之间通过第一螺栓和第二螺栓进行固定，从而形成一个支撑架，需要对支撑架进行拆除时，此时可以松开多个第一螺栓和第二螺栓，然而将第一环状板、多个支撑管和第二环状板分离，对第一环状板、多个支撑管和第二环状板进行回收，便于下次的使用；

2、与现有技术相比，负环管片在安装过程中，通过第一磁块和第二磁块将多个负环管片机型初步的固定，同时通过限位机构对第二磁块进行限位，形成一个负环管，当需要对负环管片进行拆卸时，此时通过起重设备将四个负环管片吊起，然后将前后两组的负环管片进行分离后，在将两组负环管片进行上下分离，从而使得负环管片能够快速实现拆卸的过程，避免影响施工进度的情况发生；

3、与现有技术相比，由于负环管片与支撑管之间设有第一缓冲垫和第二缓冲垫，使得在浇筑过程泥浆或者混凝土对负环管片的压力能够得到一定的缓冲，从而在注浆或者注混凝土的过程，避免负极管片破损的情况出现。

附图说明

图1为本发明提出的一种盾构施工用的新型钢制负环管结构的结构示意图；

图2为图1中A-A向截面图；

图3为图1中B处的放大结构示意图；

图4为图2中C处的放大机构示意图；

图5为图2中负环管片的剖视图；

图6为图5中D处的放大机构示意图；

图7为图5中E处的放大机构示意图；

图8为图1中支撑管的平面结构示意图；

图9为本发明实施例2的结构示意图；

图10为图9中支撑管的平面结构示意图。

图中：1支撑座、2负环管片、3电源、4第一磁块、5第二磁块、6收缩槽、7第一环状板、8支撑管、9第二环状板、10第一螺栓、11第二螺栓、12复位弹簧、13限位腔、14限位槽、15电磁铁、16伸缩弹簧、17磁性滑块、18限位块、19通口、20连接块、21第二螺纹孔、22矩形槽、23第一缓冲垫、24第二缓冲垫、25挂环、26第一螺纹孔、27卡槽。

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。

实施例1

参照图1-8，一种盾构施工用的新型钢制负环管结构，包括支撑座1，支撑座1内设有电源3，支撑座1的上端设有多个负环管片2，负环管片2为钢筋混凝土材质，每个负环管片2远离支撑管8的一侧均设有挂环25,便于将负环管片2吊起，多个负环管片2互相拼接构成一个负环管，负环管内设有多个支撑管8，多个支撑管8的前侧共同设有第二环状板9，多个支撑管8的后侧设有第一环状板7，多个支撑管8的前侧设有均设有第一螺纹孔26，第二环状板9上设有多个与第一螺纹孔26相配合的第一螺栓10，第一螺栓10转动进入对应的第一螺纹孔26内，能够将第二环状板9与多个支撑管8固定，多个支撑管8的后侧均设有矩形槽22，第一环状板7上设有多个与矩形槽22相配合的连接块20，多个支撑管8的上方均设有第二螺栓11，连接块20上设有与第二螺栓11相配合的第二螺纹孔21，多个第二螺栓11进入对应的第二螺纹孔21内，能够将第一环状板7与多个支撑管8进行固定，固定后的第一环状板7、多个支撑管8和第二环状板9构成一个支撑架。

其中，负环管片2左侧设有收缩槽6，负环管片2的右侧设有卡槽27，收缩槽6内设有第二磁块5，第二磁块5与收缩槽6的的内壁滑动连接，第二磁块5的远离收缩槽6槽口的一侧与收缩槽6远离槽口的一侧内壁通过复位弹簧12弹性连接,第一磁块4和与第一磁块4相配合的第二磁块5的相邻面异性相吸，复位弹簧12的弹力要小于第一磁块4和第二磁块5之间的磁力，从而在相互靠近后能够使得第二磁块5进入卡槽27内。

其中，负环管片2内设有两个限位腔13，两个限位腔13分别位于卡槽27的左右两侧，两个限位腔13内均设有限位机构，限位机构用于对第二磁块5进行限位，限位机构包括设置在限位腔13内的磁性滑块17，磁性滑块17与限位腔13的内壁滑动连接，限位腔13远离卡槽27的一侧内壁上设有电磁铁15，电磁铁15与磁性滑块17的相邻面通过伸缩弹簧16弹性连接，磁性滑块17靠近卡槽27的一侧固定连接有限位块18，限位腔13靠近卡槽27的一侧设有通口19，限位块18贯穿通口19延伸至卡槽27内，第二磁块5上设有两个与对应的限位块18相配合的限位槽14，可以安装一个控制开关，多个电磁铁15、控制开关和电源3通过导线构成一个闭合回路。

在本实施例中，任一负环管片2的第一磁块4与另一负环管片2的第二磁块5连接。

本发明可通过以下操作方式阐述其功能原理：首先在施工现场测量来判断盾构始发基座及反力架具体位置，对盾构始发基座和反力架进行安装，在盾构始发基座和反力架安装完毕后，先将负环管片2放置在支撑座1上，负环管片2的外壁与支撑座1接触，此时在盾构始发基座和反力架之间安装支撑结构，将第一环状板7的左侧与反力架进行固定连接，在第一环状板7的右侧依次安装多个支撑管8，通过旋转第一螺栓10使得第一螺栓10进入对应的第一螺纹孔26内，从而将多个支撑管8与第一环状板7进行固定连接，此时将第二环状板9上的多个连接块20插入对应的支撑管8的矩形槽22内，然后旋转第二螺栓11，使得第二螺栓11进入对应的第二螺纹孔21内，从而将第二环状板9和多个支撑管8之间进行固定连接；

当支撑架固定完毕后，此时依次由下而上安装其余的负环管片2，使得负环管片2的两端与相邻的负环管片2的一端接触，此时由于第一磁块4和第二磁块5的相邻面异性相吸，从而会将对应的第二磁块5吸入对应的卡槽27内，进行初步的固定；

此时可以通过控制开关启动多个电磁铁15，多个电磁铁15启动后会对对应的磁性滑块17产生斥力，从而使得磁性滑块17向靠近对应卡槽27的方向移动，使得磁性滑块17带动限位块18进入对应的限位槽14内，从而将几个负环管片2进行相互的固定；

当需要对负环管和支撑架进行拆除时，此时可以松开多个第一螺栓10和第二螺栓11，然而将第一环状板7、多个支撑管8和第二环状板9分离，对第一环状板7、多个支撑管8和第二环状板9进行回收，便于下次的使用；

通过控制开关将几个电磁铁15断电后，使得多个磁性滑块17在对应的伸缩弹簧16的弹性作用下回移，使得限位块18不再对第二磁块5进行限位，此时通过起重设备将四个负环管片2吊起，然后将前后两组的负环管片2进行分离后，在将两组负环管片2进行上下分离，从而使得负环管片2能够快速实现拆卸的过程，避免影响施工进度的情况发生。

与现有技术相比，将第一环状板7、多个支撑管8和第二环状板9之间通过第一螺栓10和第二螺栓11进行固定，从而形成一个支撑架，需要对支撑架进行拆除时，此时可以松开多个第一螺栓10和第二螺栓11，然而将第一环状板7、多个支撑管8和第二环状板9分离，对第一环状板7、多个支撑管8和第二环状板9进行回收，便于下次的使用，同时负环管片2在安装过程中，通过第一磁块4和第二磁块5将多个负环管片2机型初步的固定，同时通过限位机构对第二磁块5进行限位，形成一个负环管，当需要对负环管片2进行拆卸时，此时通过起重设备将四个负环管片2吊起，然后将前后两组的负环管片2进行分离后，在将两组负环管片2进行上下分离，从而使得负环管片2能够快速实现拆卸的过程，避免影响施工进度的情况发生。

实施例2

参照图9-10，本实施例与实施例1的不同之处在于，每个负环管片2的靠近支撑管8的一侧均设有第一缓冲垫23，支撑管8的外壁设有与第一缓冲垫23相配合的第二缓冲垫24，每个支撑管8上的第二缓冲垫24的一面始终与第一缓冲垫23相接触。

本实施例中，在进行注浆或者灌注混凝土的过程，由于负环管片2与支撑管8之间设有第一缓冲垫23和第二缓冲垫24，使得在浇筑过程泥浆或者混凝土对负环管片2的压力能够得到一定的缓冲，从而在注浆或者注混凝土的过程，避免负环管片2破损的情况出现。

与现有技术相比，由于负环管片2与支撑管8之间设有第一缓冲垫23和第二缓冲垫24，使得在浇筑过程泥浆或者混凝土对负环管片2的压力能够得到一定的缓冲，从而在注浆或者注混凝土的过程，避免负环管片2破损的情况出现。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种盾构施工用的钢制负环管结构，其特征在于,包括：若干用于构成负环管的负环管片（2）、设置在所述负环管内的若干支撑管（8）、设置在所述支撑管（8）前侧且与所述支撑管（8）连接的第二环状板（9）、设置在所述支撑管（8）后侧且与所述支撑管（8）连接的第一环状板（7），相邻所述负环管片（2）之间可拆卸连接；

所述负环管片（2）一端弹性连接有第二磁块（5），另一端连接有第一磁块（4）；任一所述负环管片（2）的第一磁块（4）与另一所述负环管片（2）的第二磁块（5）连接；

所述负环管片（2）设有收缩槽（6），所述收缩槽（6）通过复位弹簧（12）与所述第二磁块（5）连接；

所述负环管片（2）设有卡槽（27），所述第一磁块（4）设置于所述卡槽（27）内，且所述负环管片（2）的该端还设有用于限位所述第二磁块（5）的限位机构；

所述限位机构包括设置在所述负环管片（2）内，且与所述负环管片（2）滑动连接的磁性滑块（17）、通过伸缩弹簧（16）与所述磁性滑块（17）连接的电磁铁（15）、与所述磁性滑块（17）连接的限位块（18）；所述限位块（18）用于穿入所述卡槽（27）内限位所述第二磁块（5）。

2.根据权利要求1所述的一种盾构施工用的钢制负环管结构，其特征在于：所述第二磁块（5）上设有与所述限位块（18）相配合的限位槽（14）。

3.根据权利要求2所述的一种盾构施工用的钢制负环管结构，其特征在于：所述负环管片（2）远离所述支撑管（8）的一侧设有挂环（25）。

4.根据权利要求3所述的一种盾构施工用的钢制负环管结构，其特征在于：所述负环管片（2）内设有两个限位腔（13），两个所述限位腔（13）分别位于所述卡槽（27）的左右两侧，两个所述限位腔（13）内分别设有所述限位机构。

5.根据权利要求4所述的一种盾构施工用的钢制负环管结构，其特征在于：所述支撑管（8）的后侧设有矩形槽（22）；所述第一环状板（7）上设有多个与矩形槽（22）相配合的连接块（20）。

6.根据权利要求5所述的一种盾构施工用的钢制负环管结构，其特征在于：所述支撑管（8）的前侧设有第一螺纹孔（26）；所述第二环状板（9）上设有多个与所述第一螺纹孔（26）相配合的第一螺栓（10）。

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