CN216642135U - 一种装配式隧道加固复合构件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种装配式隧道加固复合构件，包括若干弧形支撑型材、一对支撑牛腿、若干弧形连接块、若干膨胀锚栓、以及若干螺栓，若干所述弧形支撑型材通过所述弧形连接块和所述螺栓依次连接，形成接近整圆的开环支撑组件，连接后的所述弧形支撑型材末端与所述支撑牛腿通过螺栓连接，而所述支撑牛腿通过膨胀锚栓安装在隧道最底层的混凝土管片上。本实用新型提供的装配式隧道加固复合构件，采用可拆卸式拼接方式，无需现场焊接及明火，对管线无影响，可避开手孔等隧道内设备，施工简单；可以在地铁停运的2～3小时内施工完毕；采用高强度的7系铝材抗拉，结构强度高；单片构件质量轻，连接成型后的自重也比传统钢环方法轻。

Description

一种装配式隧道加固复合构件

技术领域

本实用新型涉及城市轨道交通施工技术领域，具体涉及一种装配式隧道加固复合构件。

背景技术

随着国内外交通基础设施快速发展，高铁、地铁、公路已经形成庞大的运营体系，各运输场景中的隧道加固病害整治已经成为后期维护的首要任务，运营安全成为全社会普遍关注的问题。

由于地质变动、使用年限、局部超载以及线路周边工程基坑开挖不当等因素，导致局部区域隧道管片结构产生变形、错台、混凝土剥落以及开裂等现象。如变形进一步增大，将给隧道内交通工具的正常运营带来巨大的隐患。

传统碳纤维加固具有强度高、重量轻、运输便利等优点。然而用于粘贴的固化剂的固化时间为24小时，远大于地铁停运的3～4小时，因此仅能用于临时加固，另外地铁运行的振动会导致碳纤维脱落，其导电性可能会导致地铁运行故障。

钢环加固法是采用专用重型机械举重臂，在隧道管片结构内侧分段安装20～30毫米厚钢板。然而钢板加固的方法给结构带来了很大自重荷载，施工时需拆除管线并在完工后恢复，与复合构件加固工法相比工期长，造价更高。

实用新型内容

为克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种装配式隧道加固复合构件，以达到支撑隧道内混凝土管片并防止其掉落的要求。

为此，本实用新型提出了一种装配式隧道加固复合构件，包括若干弧形支撑型材和若干弧形连接块；所述弧形支撑型材依次相互连接，构成弧形装配式隧道加固复合构件；所述相邻两个弧形支撑型材之间通过所述弧形连接块相互连接。

进一步，所述弧形支撑型材包括中空铝合金型材。

进一步，所述弧形支撑型材的外表面上涂覆有绝缘胶。

进一步，所述弧形支撑型材之内设置有至少一个所述贯通孔，形成中空结构。

进一步，所述弧形支撑型材之内设置有沿着所述弧形支撑型材的周向贯穿所述弧形支撑型材的所述贯通孔；所述弧形连接块的两端分别插入于相邻的两个所述弧形支撑型材的贯通孔之内，并通过螺栓与所述弧形支撑型材相固定连接。

进一步，所述弧形支撑型材之内设置有三个所述贯通孔；三个所述贯通孔沿着所述弧形支撑型材的宽度方向相互平行布置；所述弧形连接块包括有三个，三个所述弧形连接块与三个所述贯通孔相对应连接。

进一步，所述弧形连接块上具有若干连接孔三，连接孔三与所述弧形支撑型材端部设置的连接孔一的位置相对应。

进一步，所述弧形支撑型材中间具有径向延伸的加强筋。

进一步，所述加强筋的侧边具有折线型槽。

进一步，所述弧形支撑型材的侧边的内壁面设置有折线型槽。

进一步，所述弧形连接块的两端具有倒角，便于所述弧形连接块与所述弧形支撑型材快速对接。

进一步，还包括一对支撑牛腿；所述弧形装配式隧道加固复合构件的两端分别设置一根所述支撑牛腿，通过所述支撑牛腿与隧道最底层的混凝土管片相连接。

进一步，所述弧形装配式隧道加固复合构件与所述支撑牛腿通过螺栓相连接；所述支撑牛腿上端设置有若干连接孔二，分别与所述螺栓配合。

进一步，所述所述支撑牛腿通过膨胀锚栓安装在隧道最底层的混凝土管片上，支撑隧道内混凝土管片并防止其掉落；所述支撑牛腿设有锚栓安装孔，用于与所述膨胀锚栓相配合，将支撑牛腿连接在隧道最底层的混凝土管片上。

进一步，所述支撑牛腿具有楔形支撑部，所述楔形支撑部位于所述支撑牛腿内侧，与所述弧形支撑型材端部相对。

本实用新型提供的装配式隧道加固复合构件，采用可拆卸式拼接方式，无需现场焊接及明火，对管线无影响，可避开手孔等隧道内设备，施工简单；可以在地铁停运的2～3小时内施工完毕；采用高强度的7系铝材抗拉，结构强度高；单片构件质量轻，连接成型后的自重也比传统钢环方法轻。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的装配式隧道加固复合构件的结构示意图；

图2为本实用新型的装配式隧道加固复合构件中弧形连接块的结构示意图；

图3为本实用新型的装配式隧道加固复合构件中支撑牛腿的结构示意图。

附图标记说明

1、弧形支撑型材；2、支撑牛腿；3、弧形连接块；4、膨胀锚栓；5、螺栓；11、加强筋；12、折线型槽；13、连接孔一；14、贯通孔；21、连接孔二；22、楔形支撑部；31、连接孔三；32、倒角。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1所示，本实用新型的装配式隧道加固复合构件，包括：若干弧形支撑型材 1、一对支撑牛腿2、若干弧形连接块3、若干膨胀锚栓4、以及若干部螺栓5。

所述弧形支撑型材1依次相互连接，构成弧形装配式隧道加固复合构件；所述相邻两个弧形支撑型材1之间通过所述弧形连接块3相互连接。

支撑牛腿2通过膨胀锚栓4安装在最底层的混凝土管片上，若干弧形支撑型材1 通过弧形连接块3依次连接，再通过螺栓进行安装固定，使弧形支撑型材1连接成接近整圆的开环支撑组件，连接后的弧形支撑型材1末端通过螺栓与支撑牛腿2连接。

具体地，弧形支撑型材1包括中空铝合金型材和粘接在中空铝合金型材外表面的绝缘胶，由长条状的矩形中空铝合金型材折弯成型，弧形支撑型材1的弯曲弧度根据隧道的实际弧度进行加工。

所述弧形支撑型材1之内设置有沿着所述弧形支撑型材1的周向贯穿所述弧形支撑型材1的所述贯通孔14；所述弧形连接块3的两端分别插入于相邻的两个所述弧形支撑型材1的贯通孔14之内，并通过螺栓5与所述弧形支撑型材1相固定连接。所述弧形支撑型材1之内设置有至少一个所述贯通孔，形成中空结构。

具体地，所述弧形支撑型材1之内设置有三个所述贯通孔14；三个所述贯通孔14沿着所述弧形支撑型材1的宽度方向相互平行布置；所述弧形连接块3包括有三个，三个所述弧形连接块3与三个所述贯通孔14相对应连接。

如图2所示，弧形支撑型材1中间具有径向延伸的加强筋11，加强筋11的侧边具有折线型槽12，所述弧形支撑型材1的侧边的内壁面设置有折线型槽12。当折弯机对长条状的型材折弯时，折线型槽12可以有效减小加强筋11变形，保持整个型材的结构强度。

弧形连接块3上具有若干连接孔三31，与弧形支撑型材1端部设置的连接孔一13的位置相对应。当弧形支撑型材1连接时，将弧形连接块3插入弧形支撑型材1的减重孔内，然后通过螺栓5穿入连接孔三31和连接孔一13，将两者拼接在一起。

其中，弧形连接块3的两端具有倒角32，便于弧形连接块3与弧形支撑型材1快速对接，降低施工难度，节约工期。

具体地，如图3所示，支撑牛腿2为不锈钢铸造工件，支撑牛腿2具有弧形连接部和楔形支撑部22，弧形连接部上端设置有若干连接孔二21，通过螺栓穿过连接孔一 13和连接孔二21，可以将弧形支撑型材1连接至支撑牛腿2上；弧形连接部下端设有锚栓安装孔，与所述膨胀锚栓4相配合；通过将锚栓穿过锚栓安装孔可以将支撑牛腿 2安装在最底层的混凝土管片上，支撑整个构件。

其中，楔形支撑部22位于支撑牛腿2内侧，也凸出于其内表面，当弧形支撑型材 1与支撑牛腿2连接后，楔形支撑部22位于弧形支撑型材1端部外侧，起到支撑作用。此外，支撑牛腿2的外侧面为弧面，与固定支撑牛腿的混凝土管片弧度一致，使支撑牛腿混凝土管片连接更牢固，支撑效果更好。

下面结合附图简述本实用新型的工作原理和工作过程。

本实用新型提供的装配式隧道加固复合构件，采用可拆卸式拼接方式，无需现场焊接及明火，对管线无影响，可避开手孔等隧道内设备，施工简单；可以在地铁停运的2～3小时内施工完毕；采用高强度的7系铝材抗拉，结构强度高；单片构件质量轻，连接成型后的自重也比传统钢环方法轻。

其中，弧形支撑型材1所使用的是7075铝合金型材，而7075铝合金型材具有如下特点：1.高强度可热处理合金；2.良好机械性能；3.可使用性好；4.易于加工，耐磨性好；5.T7351状态增强了抗腐蚀断裂性；6.用于高压结构零件的高强度材料。

为保证复合构件与衬砌表面精准贴合，加工中引入了高精度弯管矫正机，对加工的弯管进行精确调整，保证误差在毫米级别。其中，为保证加固构件与被加固面的高度贴合，装配式复合构件根据隧道断面仪扫描数据定制。即先在变形的隧道盾构区间内进行三维扫描，并进行计算机找型(利用数据拟合变形曲线)，得出隧道盾构管片的形状参数，之后按照该参数进行精确加工构件形状。

弧形支撑型材成型后，用特殊工艺将绝缘胶与中空铝合金型材复合，随后将构件用专用的数控高温复合成型器和定型器中进行复合成型、定型，保证绝缘胶和铝管的粘结力。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种装配式隧道加固复合构件，其特征在于，包括若干弧形支撑型材(1)和若干弧形连接块(3)；

所述弧形支撑型材(1)依次相互连接，构成弧形装配式隧道加固复合构件；

相邻两个所述弧形支撑型材(1)之间通过所述弧形连接块(3)相互连接；

还包括一对支撑牛腿(2)；所述弧形装配式隧道加固复合构件的两端分别设置一根所述支撑牛腿(2)，通过所述支撑牛腿(2)与隧道最底层的混凝土管片相连接。

2.根据权利要求1所述的装配式隧道加固复合构件，其特征在于，所述弧形支撑型材(1)包括中空铝合金型材。

3.根据权利要求1所述的装配式隧道加固复合构件，其特征在于，所述弧形支撑型材(1)的外表面上涂覆有绝缘胶。

4.根据权利要求2所述的装配式隧道加固复合构件，其特征在于，所述弧形支撑型材(1)之内设置有至少一个贯通孔(14)，形成中空结构。

5.根据权利要求4所述的装配式隧道加固复合构件，其特征在于，所述弧形支撑型材(1)之内设置有沿着所述弧形支撑型材(1)的周向贯穿所述弧形支撑型材(1)的贯通孔(14)；所述弧形连接块(3)的两端分别插入于相邻的两个所述弧形支撑型材(1)的贯通孔(14)之内，并通过螺栓(5)与所述弧形支撑型材(1)相固定连接。

6.根据权利要求4所述的装配式隧道加固复合构件，其特征在于，所述弧形支撑型材(1)之内设置有三个所述贯通孔(14)；三个所述贯通孔(14)沿着所述弧形支撑型材(1)的宽度方向相互平行布置；

所述弧形连接块(3)包括有三个，三个所述弧形连接块(3)与三个所述贯通孔(14)相对应连接。

7.根据权利要求1所述的装配式隧道加固复合构件，其特征在于，所述弧形连接块(3)上具有若干连接孔三(31)，连接孔三(31)与所述弧形支撑型材(1)端部设置的连接孔一(13)的位置相对应。

8.根据权利要求1所述的装配式隧道加固复合构件，其特征在于，所述弧形支撑型材(1)中间具有径向延伸的加强筋(11)。

9.根据权利要求8所述的装配式隧道加固复合构件，其特征在于，所述加强筋(11)的侧边具有折线型槽(12)。

10.根据权利要求1所述的装配式隧道加固复合构件，其特征在于，所述弧形支撑型材(1)的侧边的内壁面设置有折线型槽(12)。

11.根据权利要求1所述的装配式隧道加固复合构件，其特征在于，所述弧形连接块(3)的两端具有倒角(32)，便于所述弧形连接块(3)与所述弧形支撑型材(1)快速对接。

12.根据权利要求1所述的装配式隧道加固复合构件，其特征在于，所述弧形装配式隧道加固复合构件与所述支撑牛腿(2)通过螺栓相连接；

所述支撑牛腿(2)上端设置有若干连接孔二(21)，分别与螺栓(5)配合。

13.根据权利要求1所述的装配式隧道加固复合构件，其特征在于，所述支撑牛腿(2)通过膨胀锚栓(4)安装在隧道最底层的混凝土管片上，支撑隧道内混凝土管片并防止其掉落；

所述支撑牛腿(2)设有锚栓安装孔，用于与所述膨胀锚栓(4)相配合，将支撑牛腿(2)连接在隧道最底层的混凝土管片上。

14.根据权利要求1所述的装配式隧道加固复合构件，其特征在于，所述支撑牛腿(2)具有楔形支撑部(22)，所述楔形支撑部(22)位于所述支撑牛腿(2)内侧，与所述弧形支撑型材(1)端部相对。

Images