CN113944487A - 一种盾构联络通道管片支撑结构 - Google Patents

Abstract

一种盾构联络通道管片支撑结构，包括由外至内依次套设的外环形构件、内多边形框架和内环形构件，外环形构件的弧度与隧道管片的弧度相适应，且外环形构件紧贴隧道管片的内表面；外环形构件与内多边形框架之间设有支撑装置，支撑装置包括千斤顶和支腿；内多边形框架和内环形构件之间设有多个连接件；外环形构件、内多边形框架和内环形构件的轴心线在同一直线上。本发明通过环形构件与管片直接接触，增大受力面积，同时，环形构件和多边形框架共同均匀受力，有效防止应力集中现象，避免受力不均产生的不良影响，从而对隧道形成有效支护，安全性能高。

Description

一种盾构联络通道管片支撑结构

技术领域

本发明涉及隧道盾构施工技术领域，尤其涉及一种盾构联络通道管片支撑结构。

背景技术

地铁联络通道是设置在两条隧道中间，并起到连通，集、排水以及防火等作用的一条通道，是区间隧道的重要组成部分。联络通道开挖拆除管片后引起的应力释放可能会造成隧道管片的变形甚至塌方。因此，需要对管片施加预应力进行支撑加固。

目前，常用的预应力支架形式为将工字钢焊接拼装成环形钢架，通过千斤顶顶头延管片径向延伸对其施加支撑力。然而，现有支顶方式为单点支撑，千斤顶端部的垫板与管片直接接触，其支顶端部往往不能与管片紧密贴合，造成受力不均匀，可能会出现应力集中现象，对管片的支撑保护效果较差。同时，传统的支撑装置结构笨重，安装和拆除时比较麻烦，工作量大。

发明内容

为克服上述问题，本发明提供一种结构简单，装拆方便的盾构联络通道管片支撑结构。

本发明采用的技术方案是：一种盾构联络通道管片支撑结构，包括由外至内依次套设的外环形构件、内多边形框架和内环形构件，外环形构件与内多边形框架之间设有支撑装置，支撑装置包括千斤顶和支腿；内多边形框架和内环形构件之间设有多个连接件；外环形构件、内多边形框架和内环形构件的轴心线在同一直线上，以靠近轴心线的一侧为内，反之为外；

所述外环形构件呈环形，由六个第一扇环形模块首尾相连围成，每个第一扇环形模块对应圆心角60度；外环形构件的弧度与隧道管片的弧度相适应，且外环形构件紧贴隧道管片的内表面；

所述内多边形框架呈底板正六边形，由六个边框首尾铰接围成；所述正六边形内多边形框架的底边水平设置，第一扇环形模块与边框对应设置，其中，位于内多边形框架底边位置的边框与其对应的第一扇环形模块之间设有支腿，支腿的底面与第一扇环形模块固定连接，支腿的顶端竖直向上并支撑在边框底面，其余位置的边框与其对应的第一扇环形模块之间设有千斤顶，千斤顶的底座与边框固定连接，千斤顶的输出轴沿外环形构件的径向向外顶压在第一扇环形模块的内侧；

所述内环形构件呈环形，由六个第二扇环形模块首尾相连围成，每个第二扇环形模块对应圆心角60度，第二扇环形模块与边框对应设置；边框与对应的第二扇环形模块之间通过连接件固定连接。

进一步，所述第一扇环形模块、第二扇环形模块均由多个沿轴向排列的H形钢板焊接形成；相邻两个第一扇环形模块之间、相邻两个第二扇环形模块之间均通过连接板螺栓固定连接。

进一步，所述支腿的底部设有第一圆形连接片，第一圆形连接片上开有多个第二螺栓孔，支腿通过第二螺栓孔与外环形构件螺接；支腿与第一圆形连接片之间设有多个三角件构件，以增加支腿的强度；支腿的顶部设有第二圆形连接片，第二圆形片支撑在内多边形框架的底边。

进一步，所述千斤顶的底座通过螺栓与内多边形框架固定连接，千斤顶的输出轴端部设有垫板，垫板的弧度与外环形构件的弧度相适配并且紧贴于外环形构件内表面。

进一步，所述连接件包括连接柱、及连接在连接柱两端的连接平板和连接弧形板，连接平板和连接弧形板上分别设有第一螺栓孔，连接件通过第一螺栓孔与内多边形框架和内环形构件螺接，连接弧形板的弧度与内环形构件的弧度相适配。

本发明的有益效果是：

(1)结构简单，可操作性强，施工难度小；

(2)外环形构件、内环形构件、内多边形框架沿隧道中轴线左右对称布置，有利于施工安装拆除，反复利用，节约成本，同时三者共同均匀受力，有利于预应力的传递与分布。

(3)通过环形构件与管片直接接触，增大受力面积，同时，环形构件和多边形框架共同均匀受力，有效防止应力集中现象，避免受力不均产生的不良影响，从而对隧道形成有效支护，安全性能高。

附图说明

图1是本发明实施例的联络通道管片支撑结构示意图。

图2是本发明实施例的连接件结构示意图。

图3是本发明实施例的支腿结构示意图。

图4是本发明实施例的千斤顶结构示意图。

附图标记说明：1、外环形构件；2、内多边形框架；3、内环形构件；4、千斤顶；5、连接件；6、支腿；7、销轴；8、连接板；9、隧道管片；10、第一螺栓孔；11、三角件构件；12、第二螺栓孔；13、垫板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明专利的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照附图，一种盾构联络通道管片支撑结构，包括由外至内依次套设的外环形构件1、内多边形框架2和内环形构件3，外环形构件1与内多边形框架2之间设有支撑装置，支撑装置包括千斤顶4和支腿6；内多边形框架2和内环形构件3之间设有多个连接件5；外环形构件1、内多边形框架2和内环形构件3的轴心线在同一直线上，以靠近轴心线的一侧为内，反之为外；

所述外环形构件1呈环形，由六个第一扇环形模块首尾相连围成，每个第一扇环形模块对应圆心角60度；相邻两个第一扇环形模之间通过连接板8螺栓连接，外环形构件1的弧度与隧道管片9的弧度相适应，且外环形构件1紧贴隧道管片9的内表面；外环形构件1通过紧贴管片9的内表面，增大了受力面积，能够使预应力均匀的作用在管片上，防止应力集中现象，避免受力不均产生的不良影响，从而对隧道形成有效支护，安全性能高。

所述内多边形框架2呈正六边形，由六个边框首尾通过销轴7铰接围成；所述正六边形内多边形框架2的底边水平设置，第一扇环形模块与边框对应设置，其中，位于内多边形框架2底边位置的边框与其对应的第一扇环形模块之间设有支腿6，支腿6的底面与第一扇环形模块固定连接，支腿6的顶端竖直向上并支撑边框，其余位置的边框与其对应的第一扇环形模块之间设有千斤顶4，千斤顶4的底座与边框固定连接，千斤顶4的输出轴沿外环形构件1的径向向外顶压在第一扇环形模块的内侧；

所述内环形构件3呈环形，由六个第二扇环形模块首尾相连围成，每个第二扇环形模块对应圆心角60度，第二扇环形模块与边框对应设置，相两个第二环形模之间通过连接板8螺栓连接；边框与对应的第二扇环形模块之间通过连接件5固定连接。所述连接件5在内环形构件3与内多边形边框之间不仅具有连接固定的作用，同时还起到了预应力缓冲的作用。

需要说明的是，外环形构件1、内环形构件3、内多边形框架2沿隧道中轴线左右对称布置，有利于施工安装拆除，反复利用，节约成本，同时三者共同均匀受力，有利于预应力的传递与分布。

如图3所示，所述支腿6的数量为一个，所述支腿6的底部设有第一圆形连接片，第一圆形连接片上开有4个第二螺栓孔12，支腿6通过第二螺栓孔12采用10.9级摩擦型高强螺栓与外环形构件1螺接；支腿6与第一圆形连接片之间设有4个三角件构件11，并且所述三角构件均为对称布置。设置三角构件可以大大增加支腿支撑的稳定性和强度。支腿6的顶部设有第二圆形连接片，第二圆形片支撑在内多边形框架2的底边。

如图1、4所示，所述千斤顶4的底座通过螺栓与内多边形框架2固定连接，千斤顶4的输出轴端部设有垫板13，垫板13的弧度与外环形构件1的弧度相适配并且紧贴于外环形构件1内表面。设置在顶端的千斤顶4与所述支腿6在同一直线上，剩余的四个千斤顶4沿隧道中轴线对称布置。千斤顶4采用QDL100螺旋千斤顶，设计最大压力1000KN。千斤顶通过调节伸缩，能够长期且有效的施加预应力，从而对管片形成有效支撑。如图4所示，所述垫板13形状与外环形构件1的内表面弧度吻合且紧贴，厚度约为3～5cm，增加了受力面积，保证支撑效果。

如图2所示，所述连接件5包括连接柱、及连接在连接柱两端的连接平板和连接弧形板，连接平板和连接弧形板上分别设有4个第一螺栓孔10，所述螺栓孔用10.9级摩擦型高强螺栓连接。连接件5通过第一螺栓孔10与内多边形框架2和内环形构件3螺接，连接弧形板的弧度与内环形构件3的弧度相适配，连接平板与。内多边形框架2相适应，这样有利于结构的连接，同时确保稳定性。

本发明的安装使用步骤如下：

(1)安装该联络通道管片支撑结构时，应首先将与支腿6连接固定的第一扇环形模块与隧道管片内表面紧贴，进一步将支腿6通过四个螺栓孔12采用高强度螺栓与其垂直连接，并保持稳定。将内多边形框架2的底部边框与支腿6紧密接触。通过连接件5将边框与内环形构件3的底部第二扇环形模块连接固定，需要注意的是，连接件5的上下两侧接触面均应与构件充分接触，增大受力面积，保证受力均匀。

(2)进一步拼装剩余构件，按照从下到上，从外到内的对称装配的原则进行，每完成一步拼装，都要对其检验，保证连接牢固，直至将整个支撑装置拼接成环。

(3)观察外环形构件1与管片9的贴合情况，同时根据情况调节千斤顶4的伸缩量，保证与外环形构件1紧贴，确保受力均匀，达到良好的支撑效果。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (5)

1.一种盾构联络通道管片支撑结构，其特征在于：包括由外至内依次套设的外环形构件(1)、内多边形框架(2)和内环形构件(3)，外环形构件(1)与内多边形框架(2)之间设有支撑装置，支撑装置包括千斤顶(4)和支腿(6)；内多边形框架(2)和内环形构件(3)之间设有多个连接件(5)；外环形构件(1)、内多边形框架(2)和内环形构件(3)的轴心线在同一直线上，以靠近轴心线的一侧为内，反之为外；

所述外环形构件(1)呈环形，由六个第一扇环形模块首尾相连围成，每个第一扇环形模块对应圆心角60度；外环形构件(1)的弧度与隧道管片(9)的弧度相适应，且外环形构件(1)紧贴隧道管片(9)的内表面；

所述内多边形框架(2)呈正六边形，由六个边框首尾铰接围成；所述正六边形内多边形框架(2)的底边水平设置，第一扇环形模块与边框对应设置，其中，位于内多边形框架(2)底边位置的边框与其对应的第一扇环形模块之间设有支腿(6)，支腿(6)的底面与第一扇环形模块固定连接，支腿(6)的顶端竖直向上并支撑在边框底面，其余位置的边框与其对应的第一扇环形模块之间设有千斤顶(4)，千斤顶(4)的底座与边框固定连接，千斤顶(4)的输出轴沿外环形构件(1)的径向向外顶压在第一扇环形模块的内侧；

所述内环形构件(3)呈环形，由六个第二扇环形模块首尾相连围成，每个第二扇环形模块对应圆心角60度，第二扇环形模块与边框对应设置；边框与对应的第二扇环形模块之间通过连接件(5)固定连接。

2.如权利要求1所述的一种盾构联络通道管片支撑结构，其特征在于：所述第一扇环形模块、第二扇环形模块均由多个沿轴向排列的H形钢板焊接形成；相邻两个第一扇环形模块之间、相邻两个第二扇环形模块之间均通过连接板(8)螺栓固定连接。

3.如权利要求1所述的一种盾构联络通道管片支撑结构，其特征在于：所述支腿(6)的底部设有第一圆形连接片，第一圆形连接片上开有多个第二螺栓孔(12)，支腿(6)通过第二螺栓孔(12)与外环形构件(1)螺接；支腿(6)与第一圆形连接片之间设有多个三角件构件(11)，以增加支腿(6)的强度；支腿(6)的顶部设有第二圆形连接片，第二圆形片支撑在内多边形框架(2)的底边。

4.如权利要求1所述的一种盾构联络通道管片支撑结构，其特征在于：所述千斤顶(4)的底座通过螺栓与内多边形框架(2)固定连接，千斤顶(4)的输出轴端部设有垫板(13)，垫板(13)的弧度与外环形构件(1)的弧度相适配并且紧贴于外环形构件(1)内表面。

5.如权利要求1所述的一种盾构联络通道管片支撑结构，其特征在于：所述连接件(5)包括连接柱、及连接在连接柱两端的连接平板和连接弧形板，连接平板和连接弧形板上分别设有第一螺栓孔(10)，连接件(5)通过第一螺栓孔(10)与内多边形框架(2)和内环形构件(3)螺接，连接弧形板的弧度与内环形构件(3)的弧度相适配。

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