CN204225900U - 一种用于衬砌台车模板的钢板 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于衬砌台车模板的钢板，其包括：第一安装组件；与所述第一安装组件相连接的第二安装组件，所述第一安装组件与所述第二安装组件相连接的部位形成过渡圆弧区，所述过渡圆弧区的宽度大于所述第一安装组件的第一末端区和所述第二安装组件的第二末端区的宽度。所述钢板具有结构简单、结构强度高以及节省材料的优点。

Description

一种用于衬砌台车模板的钢板

技术领域

本实用新型涉及隧道工程技术领域，尤其涉及一种用于衬砌台车模板的钢板。

背景技术

目前，衬砌台车是隧道施工过程二次衬砌中必须使用的专用设备，用于隧道内壁的衬砌施工。由于在隧道的施工过程中，对衬砌的表面质量要求较高，尤其是衬砌隧道的顶部，故需要加强模板拱顶部位的刚度和强度。现有的衬砌台车上的模板常常通过在该模板上固定钢板，通过该钢板来增强模板拱顶部位的受力强度。现有的弧形钢板通常设计成两端宽度与中间宽度相等，且两侧弧边半径不相等的等宽弧形钢板。

在工作过程中，现有技术中的等宽弧形钢板存在顶部结构强度低的问题。

实用新型内容

针对上述问题，根据本实用新型提出了一种用于衬砌台车模板的钢板，其包括：第一安装组件；与所述第一安装组件相连接的第二安装组件，所述第一安装组件与所述第二安装组件相连接的部位形成过渡圆弧区，所述过渡圆弧区的宽度大于所述第一安装组件的第一末端区和所述第二安装组件的第二末端区的宽度。在所述钢板的工作过程中，由于在过渡圆弧区承受的外部作用力较大，而第一末端区和第二末端区承受的外部作用力较小，因此，所述钢板的顶端需要具有较大的承载能力，即该过渡圆弧区应当能够承载较大的力。并且，该过渡圆弧区也应当具有较大的受力强度。提高该圆弧过渡区的受力强度的目的在于降低该过渡圆弧区发生变形的机率。在该钢板的过渡圆弧区受力一定的情况下，通过增大该过渡圆弧区的截面面积，即使得过渡圆弧区的宽度大于第一安装组件的第一末端区的宽度以及还大于第二安装组件的第二末端区的宽度，来抵抗外力。这样，由于过渡圆弧区截面面积的增大，从而，提高了抗弯截面系数，增强了该过渡圆弧区的抗弯能力，降低了该过渡圆弧区发生形变的机率，进而，大大地提高了该衬砌隧道的内轮廓精度，使得衬砌隧道的衬砌效果达到最佳。

较佳的，所述第一末端区的宽度与所述第二末端区的宽度相同。

较佳的，所述过渡圆弧区位于所述钢板的顶端，所述过渡圆弧区的宽度与所述第一末端区以及所述第二末端区的宽度成比例。

较佳的，所述第一末端区和所述第二末端区的宽度与所述过渡圆弧区的宽度的比例范围为大于等于4/7且小于等于2/3。这样，便大大地增大了该处的抗弯截面系数，提高了该处的抗弯能力。在抗弯能力提高的情况下，大大地降低了该过渡圆弧区发生形变的机率，使得过渡圆弧区发生的形变率与第一末端区的形变率以及第二末端区的形变率趋近一致，从而，保证了衬砌隧道的内轮廓精度。

较佳的，所述第一安装组件与所述第二安装组件均为弧形结构。

较佳的，所述第一安装组件与所述第二安装组件的连接方式为焊接。由于所述钢板位于衬砌隧道中，因此，所述钢板的整体尺寸较大，若采用整体加工的方式，大大地增大了人力和物力。此外，若对该钢板进行整体加工耗费较多的材料，增大了经济成本，并且，由于该钢的尺寸过大，不便于加工甚至可能导致加工误差较大，造成发生形变的现象。故通过焊接的方式将该第一安装组件和第二安装组件相连接，不仅提高了材料利用率、节省了人力和物力，而且，也减小了加工误差，提高了加工精度。

较佳的，所述第一安装组件和所述第二安装组件的壁厚相等。由于第一安装组件和第二安装组件的壁厚相等，便于安装定位和焊接成型，避免因出现壁厚不一致而使得该钢板焊接后出现应力集中的现象。此外，若该第一安装组件和第二安装组件的壁厚相等，能够使得如下所述的大弧形结构的整体强度较为匀称。

较佳的，所述壁厚的厚度范围为大于等于8毫米且小于等于20毫米。若将该第一安装组件和第二安装组件的壁厚设置为小于8毫米，当该第一安装组件和第二安装组件相连接的部位(过渡圆弧区)受到顶部混凝土垂直向下的作用力时，由于该第一安装组件和第二安装组件的壁厚较薄，使得该处的抗弯强度较弱，故可能会发生形变甚至损坏。若将该第一安装组件和第二安装组件的壁厚设置为大于24毫米，则由于该钢板的整体尺寸较大，在壁厚增大的情况下，便大大地增大了该钢板的整体质量，因而加重了该钢板的自身重量，这给生产制造带来了不便，且不经济实用。故该第一安装组件和第二安装组件的壁厚范围为大于等于8毫米且小于等于20毫米。

较佳的，所述壁厚为12毫米。

较佳的，所述第一安装组件与所述第二安装组件相连接后形成大弧形结构，且所述大弧形结构两侧的弧形边的半径相等。这样，在对该钢板进行加工的过程中，减少了加工走刀量，从而提高了该钢板的生产效率。

根据本实用新型，所述钢板具有结构简单、结构强度高以及节省材料的优点。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。在图中：

图1为本实用新型用于衬砌台车模板的钢板的整体结构示意图。

图2为本实用新型用于衬砌台车模板的钢板实施例的结构示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例描绘。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

请参阅图1，其为本实用新型用于衬砌台车模板的钢板的整体结构示意图。如图所示，所述钢板包括第一安装组件1和第二安装组件2。

在一个优选的实施例中，该第一安装组件1为弧形结构。由于衬砌隧道的顶端为圆弧状，为了符合该衬砌隧道顶端的形状，故将该第一安装组件1设计为圆弧状。该第一安装组件1由于通常位于山体的隧道中，故需要承受较大的外部作用力(第一安装组件1顶部的混凝土垂直向下的作用力)。因此，该第一安装组件1应当具有较高的强度和硬度，防止因发生形变而影响衬砌隧道的内轮廓的精度。在本申请的实施例中，该第一安装组件1由普通碳素结构钢制造而成。该普通碳素结构钢具有较高的屈服强度，因而，这种普通碳素结构钢的抗脆断性较强。由此，当该第一安装组件1受到外部作用力较大时，由于该第一安装组件1的屈服强度较高，因而，不会随着外部作用力的增大而发生脆断的现象。从而，大大地降低了该第一安装组件1发生脆断的可能性，延长了该第一安装组件1的使用寿命，节约了经济成本。

在本申请的实施例中，第二安装组件2为弧形结构，其组成材质与第一安装组件1的组成材质相同，为了避免赘述，此处不再详述。该第二安装组件2与第一安装组件1相连接后形成大弧形结构，且在该第一安装组件1与第二安装组件2相连接的部位形成过渡圆弧区3。该过渡圆弧区3位于所述钢板的顶端，即位于大弧形结构的顶端。该大弧形结构的两侧的弧形边的半径相等，这样，在对该钢板进行加工的过程中，减少了加工走刀量，从而提高了该钢板的生产效率。

在一个优选的实施例中，该第一安装组件1和第二安装组件2通过焊接的方式连接在一起。由于所述钢板位于衬砌隧道中，因此，可能所述钢板的整体尺寸较大，若采用整体加工的方式，大大地增大了人力和物力。此外，若对该钢板进行整体加工耗费较多的材料，增大了经济成本，并且，由于该钢的尺寸过大不便于加工甚至可能导致加工误差较大，造成发生形变的现象。故在本申请的实施例中，通过焊接的方式将该第一安装组件1和第二安装组件2相连接，不仅提高了材料的利用率，节省了人力和物力，而且，也减小了加工误差，提高了加工精度。

该第一安装组件1的端部为第一末端区A(见图中箭头所示)，第二安装组件2的端部为第二末端区B。在一个优选的实施例中，该第一末端区A的宽度与第二末端区B的宽度相同。这样，更有利于对该钢板的加工。其中，该过渡圆弧区3的宽度大于第一末端区A和第二末端区B的宽度。在所述钢板的工作过程中，由于在过渡圆弧区3承受的外部作用力较大，而第一末端区A和第二末端区B承受的外部作用力较小，因此，所述钢板的顶端需要具有较大的承载能力，即该过渡圆弧区3应当能够承载较大的力。这样，需要该过渡圆弧区3应当具有较大的受力强度。提高该圆弧过渡区3的受力强度的目的在于，降低该过渡圆弧区3发生变形的机率。在该钢板的过渡圆弧区3受力一定的情况下，通过增大该过渡圆弧区3的截面面积，即使得过渡圆弧区3的宽度大于第一安装组件1的第一末端区A的宽度以及还大于第二安装组件2的第二末端区B的宽度，来抵抗外力。这样，由于过渡圆弧区3的截面面积增大，从而，提高了抗弯截面系数，增强了该过渡圆弧区3的抗弯能力，降低了该过渡圆弧区3发生形变的机率，进而，大大地提高了该衬砌隧道的内轮廓精度，使得衬砌隧道的衬砌效果达到最佳。

在一个优选的实施例中，过渡圆弧区3的宽度分别与第一末端区A的宽度以及第二末端区B的宽度成比例，该宽度的比例范围为大于等于4/7且小于等于2/3。当该过渡圆弧区3的宽度与第一末端区A的宽度以及第二末端区B的宽度的比例范围为大于等于4/7且小于等于2/3时，该过渡圆弧区3具有较大的抗弯截面系数，提高了该处的抗弯能力。在抗弯能力提高的情况下，大大地降低了该过渡圆弧区3发生形变的机率，使得过渡圆弧区3发生的形变率与第一末端区A的形变率以及第二末端区B的形变率趋近一致，从而，保证了衬砌隧道的内轮廓精度。

在一个优选的实施例中，第一安装组件1和第二安装组件2的壁厚相等。由此，由于第一安装组件1和第二安装组件2的壁厚相等，便于安装定位和焊接成型，避免因第一安装组件1和第二装组件2的壁厚不一致而使得该钢板焊接后出现应力集中的现象。此外，若该第一安装组件1和第二安装组件2的壁厚相等，能够使得大弧形结构的整体强度较为匀称。

在一个优选的实施例中，第一安装组件1和第二安装组件2的壁厚范围为大于等于8毫米且小于等于20毫米。这样，使得该第一安装组件1和第二安装组件2能够满足安装的重量需求。此外，将壁厚设置在上述范围内，有效地保证了该第一安装组件1和第二安装组件2的抗弯强度，在该第一安装组件1和第二安装组件2受到外部作用力的情况下不易发生弯曲形变，进而，不会影响衬砌隧道内轮廓精度。另外，将上述壁厚设置在上述范围内能够较好地保证该第一安装组件1和第二安装组件2的韧性，使其不会因受到顶部混凝土的垂直作用力而发生脆断的现象，进而，延长了该第一安装组件1和第二安装组件2的使用寿命。若将该第一安装组件1和第二安装组件2的壁厚设置为小于8毫米，当该第一安装组件1和第二安装组件2相连接的部位(过渡圆弧区3)受到顶部混凝土垂直向下的作用力时，由于该第一安装组件1和第二安装组件2的壁厚较薄，因而，使得该处的抗弯强度较弱，故可能会发生形变甚至损坏。若将该第一安装组件1和第二安装组件2的壁厚设置为大于24毫米，则由于该钢板的整体尺寸较大，在壁厚增大的情况下，便大大地增大了该钢板的整体质量，因而加重了该钢板的自身重量，这给生产制造带来了不便，且不经济实用。故该第一安装组件1和第二安装组件2的壁厚范围为大于等于8毫米且小于等于20毫米。在本申请的实施例中，该第一安装组件1和第二安装组件2壁厚的优选值例如为12毫米。

请参阅图2，其为本实用新型用于衬砌台车模板的钢板实施例的结构示意图。如图所示，在衬砌隧道之前，通过操作人员将该钢板、模板座4和衬砌台车模板中的面板焊接在一起，形成模板块。将该模板块运送到衬砌隧道中。由于衬砌隧道的截面尺寸较大，因此，位于该衬砌台车模板内表面顶部的钢板的尺寸也较大。在工地现场对模板块进行安装时，为了增加该钢板的强度，需通过将等间距设置在该钢板的顶端的模板座4进行连接竖向支撑，该竖向支撑连接到衬砌台车上的门架，从而实现对该钢板的支撑。在本申请的实施例中，该模板座4的个数为3个。由于该模板座4的支撑，使得该钢板受到竖直向上的支撑力，防止该钢板某处因焊接缺陷而出现向着衬砌隧道方向凸出的形变。进而，该模板座4的设置有效地保证了衬砌隧道的内轮廓的精度，使得衬砌效果达到最佳。随着衬砌台车沿着衬砌隧道的方向行走，完成衬砌隧道的全部衬砌过程。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种用于衬砌台车模板的钢板，其特征在于，其包括：

第一安装组件；

与所述第一安装组件相连接的第二安装组件，所述第一安装组件与所述第二安装组件相连接的部位形成过渡圆弧区，所述过渡圆弧区的宽度大于所述第一安装组件的第一末端区和所述第二安装组件的第二末端区的宽度。

2.根据权利要求1所述的用于衬砌台车模板的钢板，其特征在于，所述第一末端区的宽度与所述第二末端区的宽度相同。

3.根据权利要求2所述的用于衬砌台车模板的钢板，其特征在于，所述过渡圆弧区位于所述钢板的顶端，所述过渡圆弧区的宽度与所述第一末端区以及所述第二末端区的宽度成比例。

4.根据权利要求2所述的用于衬砌台车模板的钢板，其特征在于，所述第一末端区和所述第二末端区的宽度与所述过渡圆弧区的宽度的比例范围为大于等于4/7且小于等于2/3。

5.根据权利要求1或2所述的用于衬砌台车模板的钢板，其特征在于，所述第一安装组件与所述第二安装组件均为弧形结构。

6.根据权利要求5所述的用于衬砌台车模板的钢板，其特征在于，所述第一安装组件与所述第二安装组件的连接方式为焊接。

7.根据权利要求6所述的用于衬砌台车模板的钢板，其特征在于，所述第一安装组件和所述第二安装组件的壁厚相等。

8.根据权利要求7所述的用于衬砌台车模板的钢板，其特征在于，所述壁厚的厚度范围为大于等于8毫米且小于等于20毫米。

9.根据权利要求8所述的用于衬砌台车模板的钢板，其特征在于，所述壁厚为12毫米。

10.根据权利要求5所述的用于衬砌台车模板的钢板，其特征在于，所述第一安装组件与所述第二安装组件相连接后形成大弧形结构，且所述大弧形结构两侧的弧形边的半径相等。