CN210068200U - 一种铁路隧道衬砌用伸缩装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种铁路隧道衬砌用伸缩装置,伸缩装置中的连接组件，能够将隧道支护与伸缩机构进行连接，保证其连接强度，其中，槽钢还能够提高隧道支护的支护性能；缓冲板能够使隧道支护受到隧道岩壁发生岩爆、冻涨和软岩蠕动时产生的的压力得到缓冲和释放，防止隧道支护受到压力后发生变形，而失去支护作用；弹性密封体能够对两型钢之间的间隙进行密封，防止渗水或掉落岩渣；缓冲板上的缓冲结构对顶板，在隧道支护受到压力使对顶板上的分支扩张，此过程中对顶板能够将隧道支护受到的压力或震动通过分支变形得到释放或缓冲，这种立体结构能够使隧道支护承受更强的压力。
Description
技术领域
本实用新型涉及隧道工程领域，尤其涉及一种铁路隧道衬砌用伸缩装置。
背景技术
铁路隧道、公路隧道还是相关的涵洞，其安全性要求极高。因此，隧道或涵洞的支护结构必须满足安全可靠和耐久性的要求。
在现有技术中，常常采用混凝土复合衬砌方法对隧道或涵洞进行支护。通常来说，其初期支护主要承担施工阶段的全部荷载和运营阶段的主要荷载，二次支护主要作为安全储备，承担初期支护可能劣化而作用于二次衬砌上的荷载或软岩蠕变、环境条件变化等引起的附加荷载，同时对于高寒地区，混凝土支护接缝部位往往存在有渗漏水腐蚀、冻胀问题，导致混凝土会掉落，从而带来安全性问题，现有的二次支护通常采用拼接形成的波纹板对隧道进行支护，靠波纹板自身钢形结构不能对由于岩爆、冻涨、软岩蠕变的产生的压力进行缓冲释放，导致波纹板支护结构变形，失去支护功能。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够使隧道支护在受到隧道岩壁压力时能够缓冲释放，并且防止隧道支护连接处发生渗漏的铁路隧道衬砌用伸缩装置。
为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种铁路隧道衬砌用伸缩装置，包括固定于隧道支护轴向连接法兰之间且与其形状相匹配的连接组件，以及与连接组件固定并能够对隧道支护起到缓冲减震作用的伸缩机构；所述连接组件包括沿隧道轴向间隔设置的两槽钢以及于两槽钢之间的两型钢；所述槽钢由多个槽钢单元体依次拼接固定形成，其具有位于内圈的下翼板、外圈的上翼板和固定于上翼板与下翼板之间的腹板，所述上翼板、腹板与下翼板之间形成槽口，且两槽钢的槽口反向设置；所述型钢为多个型钢单元体依次拼接固定形成，每一型钢与一腹板固定，且型钢上开设有开口向内的安装槽；所述伸缩机构包括用于密封两型钢之间间隙的弹性密封体和与隧道支护形状匹配的缓冲板；所述弹性密封体沿隧道轴向的两端具有与安装槽形状匹配的卡接部，所述卡接部卡接在对应的安装槽内；所述缓冲板沿隧道环向是多个型钢单元体依次拼接固定形成，其包括沿隧道轴向两端设置的连接部和于两连接部之间的缓冲结构；所述连接部与下翼板均开设有安装孔，且连接部与下翼板借助穿设于安装孔内的螺栓连接副固定，两个所述安装孔，其中，一个为长圆孔，另一个为圆孔，长圆孔长度方向与隧道轴向方向一致；所述缓冲结构包括两“V”形结构的对顶板；每一对顶板的尖端与连接部固定形成“Y”形结构，两所述对顶板的分支端相对设置形成菱形结构，每一所述对顶板的两分支端均固定有沿隧道径向且反向延伸的对接板，且相互接触的两对接板，其中，一个对接板上开设有长度方向和隧道径向一致的滑槽，相互接触的两对接板通过穿设于滑槽内的螺杆连接并借助与螺杆螺纹连接的螺帽固定。
进一步的技术方案在于：所述槽钢沿隧道环向是多个槽钢单元体依次拼接固定形成，相邻的两槽钢单元体之间借助连接板搭接并用螺栓固定。
进一步的技术方案在于：所述安装槽为开口处内缩的结构，卡接部嵌入安装槽内。
进一步的技术方案在于：所述螺栓连接副包括螺栓、螺母和平垫，所述螺栓穿设于安装孔内；所述螺母螺纹连接于螺栓上将连接部与下翼板固定；所述平垫套设于螺栓上，且位于长圆孔所在一端。
进一步的技术方案在于：所述螺母为防松螺母。
进一步的技术方案在于：所述弹性密封体为橡胶材料，其两端的卡接部之间弯曲并形成一个或多个波。
进一步的技术方案在于：所述弹性密封体内嵌有钢丝。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
伸缩机构中的与两型钢连接弹性密封体，能够对两型钢之间的间隙进行密封，防止渗水或掉落岩渣；
弹性密封体通过卡接部卡接在型钢的安装槽内，能够便于安装或后期维修更换；
两槽钢的槽口反向设置,槽口用于和隧道支护对接，隧道支护轴向连接部位设于槽口内能够对连接部位起到遮挡的作用，防止该处发生渗水现象、避免连接部位被杂质侵蚀；
缓冲板上的缓冲结构为两个相对设置的对顶板而形成的菱形结构，不仅能够提高隧道支护轴连接强度和稳定性能，还能够在隧道支护受到持续的弱压时，两对顶板上的分支均会扩张，此过程中对顶板能够将隧道支护受到的压力或震动通过分支变形得到释放或缓冲；
对接板于螺杆连接位置开设滑槽，这种非完全固定的连接方式，能够在隧道支护受到岩壁产生瞬时的强压，其中一个对顶板的分支在该压力下先扩张，后作用到另一个对顶板使其分支扩张变形，以此对压力进行弱化，能够使隧道支护承受瞬时的强压，防止大幅度变形。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型整体结构示意图；
图2是本实用新型所述伸缩机构与连接组件的结构示意图；
图3是本实用新型所述对顶板的结构示意图；
图4是本实用新型所述连接板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域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，都属于本实用新型保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1～图4所示，一种铁路隧道衬砌用伸缩装置，其特征在于：包括固定于隧道支护1轴向连接法兰之间且与其形状相匹配的连接组件2，以及与连接组件2固定并能够对隧道支护1起到缓冲减震作用的伸缩机构3；
所述连接组件2包括沿隧道轴向间隔设置的两槽钢201以及于两槽钢 201之间的两型钢202；所述槽钢201由多个槽钢单元体依次拼接固定形成，其具有位于内圈的下翼板203、外圈的上翼板204和固定于上翼板204与下翼板203之间的腹板205，所述上翼板204、腹板205与下翼板203之间形成槽口206，且两槽钢201的槽口206反向设置；所述型钢202为多个型钢 202单元体依次拼接固定形成，每一型钢202与一腹板205固定，且型钢202上开设有开口向内的安装槽207。
使用时，伸缩装置，安装在波纹板拼接形成的隧道支护1的轴向连接位置，具体的在安装完隧道环向的一环波纹板后，将分段式的槽钢201槽口206朝向波纹板轴向连接法兰，并且将波纹板法兰与槽钢201的腹板205 借助螺栓固定，一环槽钢201固定完成后，将分段式的型钢202焊接于腹板205上，之后，再将连接板搭接于分段式两相邻的槽钢201之间并用螺栓固定，连接板具体位置可以在腹板205上，接着安装另一环波纹板、槽钢201和型钢202，依次安装直至铺满整个隧道，型钢202是预制的并带有安装槽207。
伸缩装置中的连接组件2，能够将隧道支护1与伸缩机构3进行连接，保证其连接强度，其中，槽钢201还能够提高隧道支护1的支护性能，连接板能够保证分段式槽钢201环向连接的稳定性，两槽钢201的槽口206 反向设置,槽口206用于和隧道支护1对接，隧道支护1轴向连接部位设于槽口206内能够对连接部位起到遮挡的作用，防止该处发生渗水现象、避免连接部位被杂质侵蚀。
所述伸缩机构3包括用于密封两型钢202之间间隙的弹性密封体301 和与隧道支护1形状匹配的缓冲板302；所述弹性密封体301沿隧道轴向的两端具有与安装槽207形状匹配的卡接部303，所述卡接部303卡接在对应的安装槽207内；所述缓冲板302沿隧道环向是多个型钢单元体形成，其包括沿隧道轴向两端设置的连接部304和于两连接部304之间的缓冲结构；所述连接部304与下翼板203均开设有安装孔305，且连接部304与下翼板 203借助穿设于安装孔305内的螺栓连接副306固定，两个所述安装孔305，其中，一个为长圆孔，另一个为圆孔，长圆孔长度方向与隧道轴向方向一致。
安装完成两环波纹板后，对伸缩机构3进行安装，需先安装弹性密封体301，具体的，将弹性密封体301两端的卡接部303卡接于型钢202上的安装槽207内，再逐一安装分段式结构的缓冲板302，具体的，将缓冲板 302两端的连接部304与型钢202的下翼板203借助安装孔305内的螺栓连接副306固定，连接部304与下翼板203上的安装孔305，其中，一个为长圆孔，另一个为圆孔；缓冲板302为钢材料制成。
伸缩机构3中的缓冲板302，能够使隧道支护1受到隧道岩壁发生岩爆、冻涨和软岩蠕动时产生的的压力得到缓冲和释放，防止隧道支护1受到压力后发生变形，而失去支护作用；伸缩机构3中的与两型钢202连接弹性密封体301，能够对两型钢202之间的间隙进行密封，防止渗水或掉落岩渣；弹性密封体301通过卡接部303卡接在型钢202的安装槽207内，能够便于安装或后期维修更换；缓冲板302上的缓冲结构可以在隧道支护1受到压力时发生形变，使压力得到缓冲或者释放，还能对隧道支护1起到减震效果；连接部304与下翼板203均开设有安装螺栓安装孔305，其中，一个为长圆孔，另一个为圆孔，能够在隧道支护1受到压力时缓冲板302与下翼板203产生错动，也能够达到缓冲的效果。
所述缓冲结构包括两“V”形结构的对顶板307；每一对顶板307的尖端与连接部304固定形成“Y”形结构，两所述对顶板307的分支端相对设置形成菱形结构，每一所述对顶板307的两分支端均固定有沿隧道径向且反向延伸的对接板308，且相互接触的两对接板308，其中，一个对接板308 上开设有长度方向和隧道径向一致的滑槽309，相互接触的两对接板308 通过穿设于滑槽309内的螺杆310连接并借助与螺杆310螺纹连接的螺帽311固定。
在隧道支护1受到压力时，两对顶板307上的分支会同时扩张或者其中一个对顶板307上的分支扩张，过程中即使有螺帽311固定，当其中一个对顶板307上的分支扩张在强压下滑槽309与螺杆310会发生相对错动。在隧道支护1受到压力使对顶板307上的分支扩张，此过程中对顶板307 能够将隧道支护1受到的压力通过分支变形得到释放或缓冲，这种立体结构能够使隧道支护1承受更强的压力。
缓冲板上302的缓冲结构为两个相对设置的对顶板307而形成的菱形结构，在隧道支护1受到持续的弱压时，两对顶板307上的分支均会扩张，此过程中对顶板307能够将隧道支护受到的压力或震动通过分支变形得到释放或缓冲对接板308于螺309杆连接位置开设滑槽309，这种非完全固定的连接方式，能够在隧道支护1受到岩壁产生瞬时的强压，其中一个对顶板307的分支在该压力下先扩张，后作用到另一个对顶板307使其分支扩张变形，以此对压力进行弱化，能够使隧道支护1承受瞬时的强压。
所述所述槽钢201沿隧道环向是多个槽钢单元体依次拼接固定形成，相邻的两槽钢单元体之间借助连接板208搭接并用螺栓固定,在便于安装槽钢的基础上增强槽钢201的整体强度。
所述安装槽207为开口处内缩的结构，卡接部303嵌入安装槽207内，这种卡接结构，能够使卡接部303过盈配合嵌入“C”形结构安装槽207，便于弹性密封体301安装或后期维修更换，且安装稳固。
所述螺栓连接副306包括螺栓、螺母和平垫，所述螺栓穿设于安装孔 305内；所述螺母螺纹连接于螺栓上将连接部304与下翼板203固定；所述平垫套设于螺栓上，且位于长圆孔所在一端，平垫可以在隧道支护1受到强压时波形板与下翼板203产生错动，防止卡死，从而更好的达到缓冲效果。
所述螺母为防松螺母，能防止波形板与下翼板203产生错动时螺母松动失去固定作用。
所述弹性密封体301为橡胶材料，其两端的卡接部303之间弯曲并形成一个或多个波，其具有弹性，抗拉伸与抗腐蚀性强。
所述弹性密封体301内嵌有钢丝，能够进一步提高弹性密封体301抗拉伸性能和强度。
以上仅是本实用新型的较佳实施例，任何人根据本实用新型的内容对本实用新型作出的些许的简单修改、变形及等同替换均落入本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种铁路隧道衬砌用伸缩装置，其特征在于：包括固定于隧道支护(1)轴向连接法兰之间且与其形状相匹配的连接组件(2)，以及与连接组件(2)固定并能够对隧道支护(1)起到缓冲减震作用的伸缩机构(3)；
所述连接组件(2)包括沿隧道轴向间隔设置的两槽钢(201)以及于两槽钢(201)之间的两型钢(202)；所述槽钢(201)由多个槽钢单元体依次拼接固定形成，其具有位于内圈的下翼板(203)、外圈的上翼板(204)和固定于上翼板(204)与下翼板(203)之间的腹板(205)，所述上翼板(204)、腹板(205)与下翼板(203)之间形成槽口(206)，且两槽钢(201)的槽口(206)反向设置；所述型钢(202)为多个型钢(202)单元体依次拼接固定形成，每一型钢(202)与一腹板(205)固定，且型钢(202)上开设有开口向内的安装槽(207)；
所述伸缩机构(3)包括用于密封两型钢(202)之间间隙的弹性密封体(301)和与隧道支护(1)形状匹配的缓冲板(302)；所述弹性密封体(301)沿隧道轴向的两端具有与安装槽(207)形状匹配的卡接部(303)，所述卡接部(303)卡接在对应的安装槽(207)内；所述缓冲板(302)沿隧道环向是多个型钢单元体依次拼接固定形成，其包括沿隧道轴向两端设置的连接部(304)和于两连接部(304)之间的缓冲结构；
所述连接部(304)与下翼板(203)均开设有安装孔(305)，且连接部(304)与下翼板(203)借助穿设于安装孔(305)内的螺栓连接副(306)固定，两个所述安装孔(305)，其中，一个为长圆孔，另一个为圆孔，长圆孔长度方向与隧道轴向方向一致；
所述缓冲结构包括两“V”形结构的对顶板(307)；每一对顶板(307)的尖端与连接部(304)固定形成“Y”形结构，两所述对顶板(307)的分支端相对设置形成菱形结构，每一所述对顶板(307)的两分支端均固定有沿隧道径向且反向延伸的对接板(308)，且相互接触的两对接板(308)，其中，一个对接板(308)上开设有长度方向和隧道径向一致的滑槽(309)，相互接触的两对接板(308)通过穿设于滑槽(309)内的螺杆(310)连接并借助与螺杆(310)螺纹连接的螺帽(311)固定。
2.根据权利要求1所述的一种铁路隧道衬砌用伸缩装置，其特征在于：所述槽钢(201)沿隧道环向是多个槽钢单元体依次拼接固定形成，相邻的两槽钢单元体之间借助连接板(208)搭接并用螺栓固定。
3.根据权利要求1所述的一种铁路隧道衬砌用伸缩装置，其特征在于：所述安装槽(207)为开口处内缩的结构，卡接部(303)嵌入安装槽(207)内。
4.根据权利要求1所述的一种铁路隧道衬砌用伸缩装置，其特征在于：所述螺栓连接副(306)包括螺栓、螺母和平垫，所述螺栓穿设于安装孔(305)内；所述螺母螺纹连接于螺栓上将连接部(304)与下翼板(203)固定；所述平垫套设于螺栓上，且位于长圆孔所在一端。
5.根据权利要求4所述的一种铁路隧道衬砌用伸缩装置，其特征在于：所述螺母为防松螺母。
6.根据权利要求1所述的一种铁路隧道衬砌用伸缩装置，其特征在于：所述弹性密封体(301)为橡胶材料，其两端的卡接部(303)之间弯曲并形成一个或多个波。
7.根据权利要求6所述的一种铁路隧道衬砌用伸缩装置，其特征在于：所述弹性密封体(301)内嵌有钢丝。
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| CN201920972914.2U CN210068200U (zh) | 2019-06-26 | 2019-06-26 | 一种铁路隧道衬砌用伸缩装置 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN112324473A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-02-05 | 中铁十四局集团有限公司 | 一种配合隧道联络通道施工的伸缩钢管片及安装方法 |
| CN114320464A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-04-12 | 华侨大学 | 一种隧道管片接缝处预警装置及方法 |
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2019
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Cited By (3)
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| CN112324473A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-02-05 | 中铁十四局集团有限公司 | 一种配合隧道联络通道施工的伸缩钢管片及安装方法 |
| CN112324473B (zh) * | 2020-10-23 | 2022-02-11 | 中铁十四局集团有限公司 | 一种配合隧道联络通道施工的伸缩钢管片及安装方法 |
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