CN206737927U - 一种具有缓冲抗震功能的盾构管片 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于盾构施工技术领域，尤其涉及一种具有缓冲抗震功能的盾构管片，解决现有盾构管片存在韧性较差、缓冲能力有限、使用寿命缩短等问题，包括上管片、中管片、下管片，上管片内部下方连接螺柱，中管片及下管片上、并且对应于螺柱位置开设贯通相应管片的连接孔Ⅰ和连接孔Ⅱ，中管片通过连接孔Ⅰ穿插在螺柱上，下管片通过连接孔Ⅱ穿插在螺柱上，上管片与中管片之间的螺柱上套装有缓冲弹簧Ⅰ，中管片与下管片之间的螺柱上套装有缓冲弹簧Ⅱ，螺柱末端与下管片底部固定。结构简单、设计合理，不仅保证了管片的整体强度，更重要的是使管片整体具有一定的韧性，在受到一些震动或冲击时，大大提高了管片的缓冲抗震能力和使用寿命。

Description

一种具有缓冲抗震功能的盾构管片

技术领域

本实用新型属于盾构施工技术领域，尤其涉及一种具有缓冲抗震功能的盾构管片。

背景技术

目前，隧道施工方法有明挖法、暗挖法等，其中，暗挖法中的盾构法是一种全机械化施工方法，由于盾构法具有开挖安全、不影响地面的设施等优点，被普遍应用于隧道建设，例如：铁路隧道、公路隧道、水底隧道、地下铁道等，公知，盾构机结构及盾构施工过程：盾构机包括主机和后配套的三个车架，主机的最前端是刀盘，刀盘上安装有不同的刀具，马达驱动刀盘的旋转，若干组液压千斤顶推进刀盘前进，从而实现对土层的切屑，通过管道将切屑后的渣土运输到隧道外部，当刀盘向前推进一定的距离后，液压千斤顶临时向刀盘的方向回缩，管片拼装机吊起盾构管片拼装到已回缩的液压千斤顶与已安装好的盾构管片之间，然后液压千斤顶的后端与盾构管片的前端压紧，最后几个管片拼装为圆环，完成拼装后液压千斤顶伸长，继续将刀盘向前推进。

传统盾构管片一般采用钢筋混凝土制造，强度较高，但韧性较差，在受到一些震动或冲击时，缓冲能力有限，如果经常性的受到震动，如设置在地铁隧道内，将会造成盾构管片的密封性或整体强度逐步下降等问题的出现，使用寿命大大缩短，还存在施工安全隐患。

因此，发明一种具有缓冲抗震功能的盾构管片显得非常必要。

发明内容

本实用新型为了解决现有盾构管片采用钢筋混凝土一体制造存在韧性较差、缓冲能力有限、使用寿命缩短等问题，提供一种具有缓冲抗震功能的盾构管片。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：一种具有缓冲抗震功能的盾构管片，包括由上至下依次排列的上管片、中管片、下管片，上管片内部下方间隔连接有螺柱，中管片及下管片上、并且对应于螺柱的位置分别开设贯通相应管片的连接孔Ⅰ和连接孔Ⅱ，中管片通过连接孔Ⅰ穿插在螺柱上，下管片通过连接孔Ⅱ穿插在螺柱上，上管片与中管片之间的螺柱上套装有缓冲弹簧Ⅰ，中管片与下管片之间的螺柱上套装有缓冲弹簧Ⅱ，螺柱末端与下管片底部固定。

为了进一步优化该盾构管片的结构，完善其功能，本实用新型还进行了以下改进：

所述的螺柱的数量为6个，螺柱上端浇铸在上管片内部，这种连接结构有利于提高螺柱和上管片的连接强度，避免两者连接处因工作疲劳，过早损坏；螺柱的数量是根据现有管片尺寸进行确定的，也可根据不同管片大小进行优化。

所述的下管片底部对应螺柱的位置设有沉孔，螺柱下端通过螺母、垫圈与下管片固定，螺母位于沉孔内，螺柱下端与下管片采用此种连接方式，便于组装、拆卸。

所述的垫圈采用双面齿碟型弹簧垫圈，垫圈由弹簧钢制成，具有变形小，负荷大，吸震能力强的优点，有利于管片结构紧凑，性能可靠，且具有缓冲减震功能。

所述逇缓冲弹簧Ⅰ和缓冲弹簧Ⅱ外表面设有镀锌防锈层，有利于提高缓冲弹簧的防锈效果，延长缓冲弹簧的使用寿命。

所述的连接孔Ⅰ和连接孔Ⅱ的上部开口处设有缓冲弹簧支撑平面，有利于保证弹簧正常的压缩或复位，避免因弹簧弯曲，影响管片的缓冲抗震效果。

所述的沉孔直径比螺母外接圆直径大2～3厘米；沉孔深度与螺母厚度相同，有利于施工的方便，保证螺母旋紧后和管片保持在一个平面上，不影响管道的使用，而且有利于美观。

所述的上管片、中管片和下管片的两侧均间隔设有梯形槽，用于在圆周方向上管片与管片之间的紧密拼装，相比于传统管片之间为平面，大大提高了管片整体强度。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1.本实用新型上管片、中管片和下管片的设置，相比较普通管片具有三层支护能力，且提高了密封性；

2.本实用新型的缓冲弹簧的设置，采用双层弹簧设置，大大提高了管片的缓冲抗震能力，具有更高的工作可靠性；

3.本实用新型螺柱的设置，使螺柱的上端和上管片铸为一体，提高了和上管片的连接强度，为管片的缓冲抗震功能的实现提供了保障；

总之，本实用新型结构简单、设计合理，不仅保证了管片的整体强度，更重要的是使管片整体具有一定的韧性，在受到一些震动或冲击时，大大提高了管片的缓冲抗震能力，当应用在经常性受到震动的施工环境时，能大大提高管片的密封性和整体强度，延长其使用寿命，具有很好的推广应用价值。

附图说明

图1是本实用新型结构的爆炸示意图；

图2是本实用新型上管片和螺柱的连接结构示意图；

图中：1-上管片，2-中管片，3-下管片，4-螺柱，5-缓冲弹簧Ⅰ，6-连接孔Ⅰ，7-连接孔Ⅱ，8-缓冲弹簧Ⅱ，9-垫圈，10-螺母，11-沉孔，12-梯形槽。

具体实施方式

一种具有缓冲抗震功能的盾构管片，如图1所示，包括由上至下依次排列的上管片1、中管片2、下管片3，上管片内部下方间隔连接有螺柱4，中管片及下管片上、并且对应于螺柱的位置分别开设贯通相应管片的连接孔Ⅰ6和连接孔Ⅱ7，中管片通过连接孔Ⅰ穿插在螺柱上，下管片通过连接孔Ⅱ穿插在螺柱上，上管片与中管片之间的螺柱上套装有缓冲弹簧Ⅰ5，中管片与下管片之间的螺柱上套装有缓冲弹簧Ⅱ8，螺柱末端与下管片底部固定。

螺柱的数量为6个，如图2所示，螺柱上端浇铸在上管片内部，与上管片铸为一体；下管片底部对应螺柱的位置设有沉孔11，螺柱下端通过螺母10、垫圈9与下管片固定，螺母位于沉孔内，沉孔11直径比螺母外接圆直径大2～3厘米；沉孔深度与螺母10厚度相同，垫圈9采用双面齿碟型弹簧垫圈，为现有公知产品。

缓冲弹簧Ⅰ5和缓冲弹簧Ⅱ8外表面设有镀锌防锈层，镀锌工艺及设备为现有公知技术，在缓冲弹簧表面镀锌，由于锌表面能形成一层钝化膜,使得缓冲弹簧具有一定的耐腐蚀性能。

连接孔Ⅰ6和连接孔Ⅱ7的上部开口处设有缓冲弹簧支撑平面。

本实用新型通过上管片1、中管片2和下管片3的设置，使本盾构管片相比较普通盾构管片具有三层支护能力，且提高了密封性，上管片1，中管片2和下管片3通过螺柱4和螺母10连接在一起，且之间设有缓冲弹簧Ⅰ5和缓冲弹簧Ⅱ8，当外界发生震动时，上管片1或下管片3接收到震动，通过缓冲弹簧Ⅰ5或缓冲弹簧Ⅱ8传递给中管片2，中管片2沿螺柱4发生较小幅度的颤动，从而把外界传递进来的震动化解掉，起到了较好的缓冲减震的目的，避免管片受到损伤。

Claims (8)

1.一种具有缓冲抗震功能的盾构管片，其特征是包括由上至下依次排列的上管片（1）、中管片（2）、下管片（3），上管片内部下方间隔连接有螺柱（4），中管片及下管片上、并且对应于螺柱的位置分别开设贯通相应管片的连接孔Ⅰ（6）和连接孔Ⅱ（7），中管片通过连接孔Ⅰ穿插在螺柱上，下管片通过连接孔Ⅱ穿插在螺柱上，上管片与中管片之间的螺柱上套装有缓冲弹簧Ⅰ（5），中管片与下管片之间的螺柱上套装有缓冲弹簧Ⅱ（8），螺柱末端与下管片底部固定。

2.根据权利要求1所述的一种具有缓冲抗震功能的盾构管片，其特征是螺柱的数量为6个，螺柱上端浇铸在上管片内部。

3.根据权利要求1或2所述的一种具有缓冲抗震功能的盾构管片，其特征是下管片底部对应螺柱的位置设有沉孔（11），螺柱下端通过螺母（10）、垫圈（9）与下管片固定，螺母位于沉孔内。

4.根据权利要求3所述的一种具有缓冲抗震功能的盾构管片，其特征是垫圈（9）采用双面齿碟型弹簧垫圈。

5.根据权利要求1或2或4所述的一种具有缓冲抗震功能的盾构管片，其特征是缓冲弹簧Ⅰ（5）和缓冲弹簧Ⅱ（8）外表面设有镀锌防锈层。

6.根据权利要求5所述的一种具有缓冲抗震功能的盾构管片，其特征是连接孔Ⅰ（6）和连接孔Ⅱ（7）的上部开口处设有缓冲弹簧支撑平面。

7.根据权利要求3所述的一种具有缓冲抗震功能的盾构管片，其特征是沉孔（11）直径比螺母外接圆直径大2～3厘米；沉孔深度与螺母（10）厚度相同。

8.根据权利要求3所述的一种具有缓冲抗震功能的盾构管片，其特征是所述的上管片、中管片和下管片的两侧均间隔设有梯形槽（12）。