CN115977693B - 一种超大型分块式钢套筒及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及隧道施工技术领域，具体为一种超大型分块式钢套筒，包括有底座，底座的上方连接有钢套筒，钢套筒由四块钢套筒分块组成，钢套筒分块之间通过固定机构固定连接，钢套筒外围设置有两个立架，立架内活动设置有滑块，滑块连接有活动架，活动架的端部固定连接有活动框，活动框的中间活动设置有顶部调节块，顶部调节块的底面连接有可调节的对接组件，立架的侧边设置有固定架。本发明提出的一种超大型分块式钢套筒及其使用方法，此钢套筒不是一个整体，是通过四块可以组合拼装的钢套筒分块拼装连接而成，且因设置有固定机构和可调节的对接组件，在将分散的四块钢套筒分块拼装时，更加方便、精确，且连接稳固，大大加快了施工进程。

Description

一种超大型分块式钢套筒及其使用方法

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，具体为一种超大型分块式钢套筒及其使用方法。

背景技术

盾构接受在盾构隧道施工中属于高风险事件，特别在软弱地层和富水地层中，在盾构机破洞后易造成开挖失稳而发生土体坍塌和涌水的事故。母线在软弱地层和富水地层中常用的断头加固措施是地面措施，如地面旋喷桩加固、地面降水、采用U形索墙+搅拌桩加固等措施，对于地面管线复杂、交通疏解困难、周边建筑物影响而无法采取地面加固措施，或对于在较厚填石层等地区，地面施工困难，加固效果欠佳，此时只能采用洞内加固措施，包括不仅限于水平旋喷桩加固、专注一体化水平注浆加固、冻结法加固等，以上洞内措施对于不适合的地层加固效果难保证，洞内加固措施相对地面措施还存在加固费用高、工期较长等劣势，为了克服上述加固措施的缺点，近几年发展了钢套筒结构工艺。

但是现有技术中，钢套筒的体积太大，无论是运输还是施工搭建都十分的不方便，大大减慢了施工进度，因此需要一种便于搭建组装的分块式钢套筒。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超大型分块式钢套筒及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超大型分块式钢套筒，包括有底座，所述底座的上方连接有钢套筒，所述钢套筒由四块钢套筒分块组成，所述钢套筒分块之间通过固定机构固定连接，所述钢套筒外围设置有两个立架，所述立架内活动设置有滑块，所述滑块连接有活动架，所述活动架的端部固定连接有活动框，所述活动框的中间活动设置有顶部调节块，所述顶部调节块的底面连接有可调节的对接组件，所述立架的侧边设置有固定架，所述固定架中间设置有固定框，所述固定框的中间活动设置有侧面调节块，所述侧面调节块侧壁上也安装有可调节的对接组件。

优选的，所述钢套筒分块的外表面设置有纵横交错的加强筋。

优选的，最下方的钢套筒分块的内表面设置有底槽，底槽内设置有若干第一螺栓，第一螺栓贯穿钢套筒分块并且固定在底座上。

优选的，所述固定机构包括有设置于钢套筒分块内表面的对接槽，对接槽位于钢套筒分块连接缝隙的两侧，对接槽内设置有第二螺栓。

优选的，所述固定机构还包括有边杆，边杆的两端设置有对接杆，对接杆上滑动设置有数组活动卡块，活动卡块为“匚”型结构，活动卡块卡在加强筋上，在活动卡块的一侧设置有顶紧块，顶紧块和对接杆通过内外螺纹配合连接。

优选的，所述立架的顶部设置有滑动槽，滑块嵌入滑动槽内，在滑块上设置有螺纹孔，在立架的顶部侧壁上安装有第一电机，第一电机的输出端连接有第一丝杆，第一丝杆贯穿滑块并且和滑块通过内外螺纹配合连接。

优选的，所述活动框的两侧内壁上设置有限位槽，在顶部调节块的两侧壁上设置有限位滑块，限位滑块嵌入限位槽中滑动，在顶部调节块中设置有螺纹孔，在活动框的端部上安装有第二电机，第二电机的输出端连接有第二丝杆，第二丝杆贯穿顶部调节块并且和顶部调节块通过内外螺纹配合连接。

优选的，所述对接组件包括有伸缩杆，伸缩杆的端部安装有方板，方板的表面安装有数根卡接柱，在伸缩杆的两侧设置有连接架，连接架的两端设置有滑套，在方板的上表面设置数根导柱，导柱滑动穿过滑套。

优选的，所述侧面调节块的内部设置有螺纹孔，在固定框的侧壁上安装有第三电机，第三电机的输出端连接有第三丝杆，第三丝杆贯穿侧面调节块并且和侧面调节块通过内外螺纹配合连接。

一种超大型分块式钢套筒的使用方法，包括有以下步骤：

S1：先将底座安装在指定位置，然后将一块钢套筒分块使用第一螺栓安装在底座上；

S2：采用吊装的方式将左右两块钢套筒分块移动至下方底座的两端位置，然后伸缩杆伸长将方板推动，使得卡接柱卡在加强筋中，通过控制伸缩杆伸长可使得两侧的钢套筒分块继续向中间靠拢，通过控制启动第三电机带动第三丝杆转动，进而使得侧面调节块移动，进而使得卡接柱推动钢套筒分块移动，可使得钢套筒分块对接更加准确，然后使用固定机构固定连接，使用第二螺栓安装在对接槽内将钢套筒分块的内部连接，然后活动卡块卡在连接处两侧的加强筋上，通过拧动顶紧块可使得顶紧块推动活动卡块，进而使得两侧的钢套筒分块连接紧固；

S3：在采用吊装的方式将一块钢套筒分块移动至顶部，通过可调节的对接组件调整上方钢套筒分块的位置，然后使用固定机构将其固定安装，即可将钢套筒稳固精确的连接，连接后再对连接处焊接加固即可。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的一种超大型分块式钢套筒及其使用方法，此钢套筒不是一个整体，是通过四块可以组合拼装的钢套筒分块拼装连接而成，且因设置有固定机构和可调节的对接组件，在将分散的四块钢套筒分块拼装时，更加方便、精确，且连接稳固，大大加快了施工进程。

附图说明

图1为本发明装置结构示意图；

图2为图1中A处放大图；

图3为图1中B处放大图；

图4为图1中C处放大图；

图5为本发明对接组件结构图。

图中：底座1、钢套筒分块2、底槽3、第一螺栓4、对接槽5、第二螺栓6、加强筋7、边杆8、对接杆9、活动卡块10、顶紧块11、立架12、滑块13、活动架14、第一电机15、第一丝杆16、活动框17、顶部调节块18、第二电机19、第二丝杆20、伸缩杆21、方板22、连接架23、滑套24、导柱25、卡接柱26、固定架27、固定框28、侧面调节块29、第三电机30、第三丝杆31。

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。

请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种超大型分块式钢套筒，包括有底座1，底座1的上方连接有钢套筒，钢套筒由四块钢套筒分块2组成，钢套筒分块2的外表面设置有纵横交错的加强筋7，可对钢套筒进行加固，使之强度更高。

钢套筒分块2采用吊装的方式安装，在吊装的时候起重机大多只能将钢套筒分块2移动至大致位置，其高度控制好后但是水平的位置难以确定，因此还需要进一步调节。

下方的钢套筒分块2的内表面设置有底槽3，底槽3内设置有若干第一螺栓4，在底座1顶部设置有若干固定螺孔，第一螺栓4贯穿钢套筒分块2并且固定在底座1上，钢套筒分块2之间通过固定机构固定连接，固定机构包括有设置于钢套筒分块2内表面的对接槽5，对接槽5位于钢套筒分块2连接缝隙的两侧，对接槽5内设置有第二螺栓6，固定机构还包括有边杆8，边杆8的两端设置有对接杆9，对接杆9上滑动设置有数组活动卡块10，活动卡块10为“匚”型结构，活动卡块10卡在加强筋7上，在加强筋7上可设置有卡楞，防止活动卡块10和加强筋7滑动，在活动卡块10的一侧设置有顶紧块11，顶紧块11和对接杆9通过内外螺纹配合连接，外部固定机构在每条连接缝上各设置有三到四组。

钢套筒外围设置有两个立架12，立架12内活动设置有滑块13，立架12的顶部设置有滑动槽，滑块13嵌入滑动槽内，在滑块13上设置有螺纹孔，在立架12的顶部侧壁上安装有第一电机15，第一电机15的输出端连接有第一丝杆16，第一丝杆16贯穿滑块13并且和滑块13通过内外螺纹配合连接。

滑块13连接有活动架14，活动架14的端部固定连接有活动框17，活动框17的两侧内壁上设置有限位槽，在顶部调节块18的两侧壁上设置有限位滑块，限位滑块嵌入限位槽中滑动，在顶部调节块18中设置有螺纹孔，在活动框17的端部上安装有第二电机19，第二电机19的输出端连接有第二丝杆20，第二丝杆20贯穿顶部调节块18并且和顶部调节块18通过内外螺纹配合连接。

活动框17的中间活动设置有顶部调节块18，顶部调节块18的底面连接有可调节的对接组件，立架12的侧边设置有固定架27，固定架27中间设置有固定框28，固定框28的中间活动设置有侧面调节块29，侧面调节块29的内部设置有螺纹孔，在固定框28的侧壁上安装有第三电机30，第三电机30的输出端连接有第三丝杆31，第三丝杆31贯穿侧面调节块29并且和侧面调节块29通过内外螺纹配合连接。

侧面调节块29侧壁上也安装有可调节的对接组件，对接组件包括有伸缩杆21，伸缩杆21的端部安装有方板22，方板22的表面安装有数根卡接柱26，在伸缩杆21的两侧设置有连接架23，连接架23的两端设置有滑套24，在方板22的上表面设置数根导柱25，导柱25滑动穿过滑套24。

一种超大型分块式钢套筒的使用方法，包括有以下步骤：

S1：先将底座1安装在指定位置，然后将一块钢套筒分块2使用第一螺栓4安装在底座1上；

S2：采用吊装的方式将左右两块钢套筒分块2移动至下方底座1的两端位置，然后伸缩杆21伸长将方板22推动，使得卡接柱26卡在加强筋7中，通过控制伸缩杆21伸长可使得两侧的钢套筒分块2继续向中间靠拢，通过控制启动第三电机30带动第三丝杆31转动，进而使得侧面调节块29移动，进而使得卡接柱26推动钢套筒分块2移动，可使得钢套筒分块2对接更加准确，然后使用固定机构固定连接，使用第二螺栓6安装在对接槽5内将钢套筒分块2的内部连接，然后活动卡块10卡在连接处两侧的加强筋7上，通过拧动顶紧块11可使得顶紧块11推动活动卡块10，进而使得两侧的钢套筒分块2连接紧固；

S3：在采用吊装的方式将一块钢套筒分块2移动至顶部，通过可调节的对接组件调整上方钢套筒分块2的位置，然后使用固定机构将其固定安装，即可将钢套筒稳固精确的连接，连接后再对连接处焊接加固即可。

本发明中提出的钢套筒不是一个整体，是通过四块可以组合拼装的钢套筒分块2拼装连接而成，且因设置有固定机构和可调节的对接组件，固定机构连接时，现在钢套筒的内部使用第二螺栓6安装在对接槽5内将钢套筒分块2的内部连接，然后在钢套筒的外部连接处，使用活动卡块10卡在连接处两侧的加强筋7上，通过拧动顶紧块11可使得顶紧块11推动活动卡块10，进而使得两侧的钢套筒分块2连接紧固；在固定连接前需要使用对接组件调节，调节左右两块钢套筒分块2时，先控制伸缩杆21伸长将方板22推动，使得卡接柱26卡在加强筋7的拐角中，通过控制伸缩杆21伸长可使得两侧的钢套筒分块2继续向中间靠拢，通过控制启动第三电机30带动第三丝杆31转动，进而使得侧面调节块29移动，进而使得卡接柱26推动钢套筒分块2前后移动，可使得钢套筒分块2对接更加准确，在调节上方的钢套筒分块2时，也是使用对接机构使得卡接柱26卡在加强筋7上，然后控制第二电机19带动第二丝杆20转动使得顶部调节块18带动钢套筒分块2前后移动，通过控制第一电机15带动第一丝杆16转动，进而使得滑块13在立架12内移动，可使得钢套筒分块2左右移动，进而使得上方的钢套筒分块2对齐，再使用固定机构固定连接，在将分散的四块钢套筒分块2拼装时，更加方便、精确，且连接稳固，大大加快了施工进程。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种超大型分块式钢套筒，包括有底座（1），其特征在于：所述底座（1）的上方连接有钢套筒，所述钢套筒由四块钢套筒分块（2）组成，所述钢套筒分块（2）的外表面设置有纵横交错的加强筋（7），所述钢套筒分块（2）之间通过固定机构固定连接，所述固定机构包括有设置于钢套筒分块（2）内表面的对接槽（5），对接槽（5）位于钢套筒分块（2）连接缝隙的两侧，对接槽（5）内设置有第二螺栓（6）；固定机构还包括有边杆（8），边杆（8）的两端设置有对接杆（9），对接杆（9）上滑动设置有数组活动卡块（10），活动卡块（10）为“匚”型结构，活动卡块（10）卡在加强筋（7）上，在活动卡块（10）的一侧设置有顶紧块（11），顶紧块（11）和对接杆（9）通过内外螺纹配合连接，所述钢套筒外围设置有两个立架（12），所述立架（12）内活动设置有滑块（13），所述立架（12）的顶部设置有滑动槽，滑块（13）嵌入滑动槽内，在滑块（13）上设置有螺纹孔，在立架（12）的顶部侧壁上安装有第一电机（15），第一电机（15）的输出端连接有第一丝杆（16），第一丝杆（16）贯穿滑块（13）并且和滑块（13）通过内外螺纹配合连接，所述滑块（13）连接有活动架（14），所述活动架（14）的端部固定连接有活动框（17），所述活动框（17）的中间活动设置有顶部调节块（18），所述活动框（17）的两侧内壁上设置有限位槽，在顶部调节块（18）的两侧壁上设置有限位滑块，限位滑块嵌入限位槽中滑动，在顶部调节块（18）中设置有螺纹孔，在活动框（17）的端部上安装有第二电机（19），第二电机（19）的输出端连接有第二丝杆（20），第二丝杆（20）贯穿顶部调节块（18）并且和顶部调节块（18）通过内外螺纹配合连接，所述顶部调节块（18）的底面连接有可调节的对接组件，所述立架（12）的侧边设置有固定架（27），所述固定架（27）中间设置有固定框（28），所述固定框（28）的中间活动设置有侧面调节块（29），所述侧面调节块（29）的内部设置有螺纹孔，在固定框（28）的侧壁上安装有第三电机（30），第三电机（30）的输出端连接有第三丝杆（31），第三丝杆（31）贯穿侧面调节块（29）并且和侧面调节块（29）通过内外螺纹配合连接，所述侧面调节块（29）侧壁上也安装有可调节的对接组件，所述对接组件包括有伸缩杆（21），伸缩杆（21）的端部安装有方板（22），方板（22）的表面安装有数根卡接柱（26），在伸缩杆（21）的两侧设置有连接架（23），连接架（23）的两端设置有滑套（24），在方板（22）的上表面设置数根导柱（25），导柱（25）滑动穿过滑套（24）。

2.根据权利要求1所述的一种超大型分块式钢套筒，其特征在于：最下方的钢套筒分块（2）的内表面设置有底槽（3），底槽（3）内设置有若干第一螺栓（4），第一螺栓（4）贯穿钢套筒分块（2）并且固定在底座（1）上。

3.一种根据权利要求1-2任一项所述的超大型分块式钢套筒的使用方法，其特征在于：包括有以下步骤：

S1：先将底座（1）安装在指定位置，然后将一块钢套筒分块（2）使用第一螺栓（4）安装在底座（1）上；

S2：采用吊装的方式将左右两块钢套筒分块（2）移动至下方底座（1）的两端位置，然后伸缩杆（21）伸长将方板（22）推动，使得卡接柱（26）卡在加强筋（7）中，通过控制伸缩杆（21）伸长可使得两侧的钢套筒分块（2）继续向中间靠拢，通过控制启动第三电机（30）带动第三丝杆（31）转动，进而使得侧面调节块（29）移动，进而使得卡接柱（26）推动钢套筒分块（2）移动，可使得钢套筒分块（2）对接更加准确，然后使用固定机构固定连接，使用第二螺栓（6）安装在对接槽（5）内将钢套筒分块（2）的内部连接，然后活动卡块（10）卡在连接处两侧的加强筋（7）上，通过拧动顶紧块（11）可使得顶紧块（11）推动活动卡块（10），进而使得两侧的钢套筒分块（2）连接紧固；

S3：在采用吊装的方式将一块钢套筒分块（2）移动至顶部，通过可调节的对接组件调整上方钢套筒分块（2）的位置，然后使用固定机构将其固定安装，即可将钢套筒稳固精确的连接，连接后再对连接处焊接加固即可。