CN218644295U - 一种盾构隧道管片加固装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种盾构隧道管片加固装置，包括多个弧形的支撑板，多个弧形的支撑板连接呈圆环状并设置于管片的内侧，支撑板上开设有连接孔，连接孔的位置与管片上注浆孔的位置匹配，连接孔配设有沉头螺栓，注浆孔内设有膨胀管，沉头螺栓贯穿连接孔与膨胀管相连。本实用新型中多个弧形的支撑板连接呈圆环状，其不占用盾构隧道的空间即可加固管片，而且利用管片原有的注浆孔对支撑板进行安装固定，其不会破坏管片的完整性，大大提高了管片的整体强度。

Description

一种盾构隧道管片加固装置

技术领域

本实用新型属于隧道加固技术领域，具体涉及一种盾构隧道管片加固装置。

背景技术

随着社会的进步，城市的发展，越来越多的地铁项目投入建设。在地铁的建设施工过程中，由于盾构法有施工安全，掘进速度快；盾构的推进、出土、拼装衬砌等全过程可实现自动化作业，施工劳动强度低；不影响地面交通与设施，同时不影响地下管线等设施；穿越河道时不影响航运，施工中不受季节、风雨等气候条件影响，施工中没有噪音和扰动；在松软含水地层中修建埋深较大的长隧道往往具有技术和经济方面的优越性等优点，大部分城市地铁施工选择盾构法。盾构隧道管片承受土压力、水压力、工程荷载以及其他偶然荷载作用，作为永久衬砌结构，其整体强度、刚度以及稳定性直接影响地铁整体安全。

现有技术主要通过增设加强结构对管片进行加固，如中国专利CN217582123U公开了一种盾构隧道整环加固组合结构，设置能够与盾构隧道管片内弧面相适应的双环钢圈组件，所述双环钢圈组件包括：能够与隧道管片用安装钉固定的外层钢圈；异形内层加固组件，所述异形内层加固组件包括异形环、卡板和支撑板，所述异形环为两侧中部向内竖直设置的扇形板，两个所述卡板对称垂直固定连接在异形环竖直部分，所述加固组件的钢外环内壁两侧对称开设有两个卡槽，所述卡板卡设在卡槽内部，多个所述支撑板等距固定连接在卡板两侧，且由钢性材质制成，起到缓冲作用；连接组件，所述连接组件安装在异形环和隧道管上，用于连接固定异形环和隧道管。本实用新型加强了加固结构对竖直方向上的支撑效果，提高了加固作用。

该专利的盾构隧道整环加固组合结构采用安装钉穿过内层钢圈安装孔和外层钢圈安装孔与盾构隧道管片相连接，虽然在一定程度上加固了管片，但是管片与安装钉的连接处需重新开孔，开孔会破坏管片的完整性，影响管片的整体强度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种盾构隧道管片加固装置，用于解决现有技术中存在的上述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种盾构隧道管片加固装置，包括多个弧形的支撑板，多个弧形的支撑板连接呈圆环状并设置于管片的内侧，所述支撑板上开设有连接孔，所述连接孔的位置与管片上注浆孔的位置匹配，连接孔配设有沉头螺栓，注浆孔内设有膨胀管，所述沉头螺栓贯穿连接孔与膨胀管相连。

作为上述技术方案的一种可选实施方式，相邻两支撑板之间设有安装结构，且相邻两支撑板通过所述安装结构可拆卸连接。

作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述安装结构包括第一安装板和连接件，第一安装板的一端与一个支撑板之间通过一连接件相连，第一安装板的另一端与另一个支撑板之间通过另一连接件相连。

作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述安装结构还包括第二安装板，两支撑板端部的对接部均夹持在第二安装板和第一安装板之间，且第一安装板、第二安装板和一个支撑板之间通过一连接件相连，第一安装板、第二安装板和另一个支撑板之间通过另一连接件相连。

作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述连接件包括连接螺栓和连接螺母，所述第一安装板上设有至少两个第一安装孔，所述第二安装板上设有至少两个第二安装孔，所述支撑板上开设有第三安装孔，所述连接螺栓贯穿第一安装孔、第二安装孔和第三安装孔后与连接螺母相连。

作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述连接螺栓为高强抗剪螺栓。

作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述支撑板为W型板。

作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述支撑板包括中间平板，所述中间平板的两侧边缘均设有朝外延伸的翼板，所述翼板紧贴在管片的内壁上。

作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述翼板的横截面呈V形。

作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述中间平板和翼板一体成型。

作为上述技术方案的一种可选实施方式，所述支撑板的厚度为3mm以上。

本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型利用管片原有的注浆孔对支撑板进行安装固定，其不会破坏管片的完整性，大大提高了管片的整体强度。

(2)本实用新型中多个弧形的支撑板连接呈圆环状，其尺寸小，不占用盾构隧道的空间即可加固管片。

(3)本实用新型采用常规的W型板，其无需特殊加工，节约成本，W型板对管片进行支护加固的同时可利用自身翼板挤压产生的弹性能施加预紧力，进一步提高了管片的加固效果。

附图说明

图1是本实用新型一种实施方式中加固装置的布设结构示意图；

图2是本实用新型一种实施方式中加固装置的结构示意图；

图3是本实用新型一种实施方式中沉头螺栓和膨胀管的结构示意图；

图4是本实用新型一种实施方式中安装结构的结构示意图；

图5是本实用新型一种实施方式中W型板的结构示意图。

图中：1-支撑板；2-管片；3-连接孔；4-沉头螺栓；5-膨胀管；6-第一安装板；7-第二安装板；8-连接螺栓；9-连接螺母；10-第三安装孔；11-中间平板；12-翼板；13-盾构隧道；14-环状支撑结构。

具体实施方式

实施例

如图1-图5所示，本实施例提供了一种盾构隧道管片加固装置，包括多个弧形的支撑板1，多个弧形的支撑板1连接呈圆环状并设置于管片2的内侧，支撑板1与拼装完毕的管片2紧贴，实现对盾构隧道13中管片2的加固支撑。其中，多个弧形的支撑板1包括至少两个支撑板1，所述支撑板1的厚度为3mm以上，支撑板1的长度为6-8m，支撑板1的宽度为30-40cm，其尺寸可根据管片2尺寸定制。其中，该支撑板1采用W型板，由于W型板的翼板12在挤压时具有一定弹性能，可对管片2施加预紧力。

如图2和图3所示，所述支撑板1上开设有连接孔3，所述连接孔3的位置与管片2上注浆孔的位置匹配，连接孔3配设有沉头螺栓4，注浆孔内设有膨胀管5，所述沉头螺栓4贯穿连接孔3与膨胀管5相连。本实用新型先将膨胀管5安装在管片2原有的注浆孔中，然后将连接孔3与注浆孔对准，再安装沉头螺栓4，从而将支撑板1和管片2连接在一起。由于多个弧形的支撑板1连接呈圆环状，其不占用盾构隧道13的空间即可加固管片2，而且利用管片2原有的注浆孔对支撑板1进行安装固定，其不会破坏管片2的完整性，大大提高了管片2的整体强度。

为了方便支撑板1的组装，相邻两支撑板1之间设有安装结构，且相邻两支撑板1通过所述安装结构可拆卸连接。通过安装结构可使多个弧形的支撑板1连接形成一个环状支撑结构14，提高对管片2的加固功能。

作为一种可选实施方案，所述安装结构包括第一安装板6和两连接件，第一安装板6的一端与一个支撑板1之间通过一连接件相连，第一安装板6的另一端与另一个支撑板1之间通过另一连接件相连。两支撑板1的端部均设有对接部，两支撑板1的对接部可以接触或者不接触，第一安装板6的两端分别与两支撑板1的对接部相连。其中，连接件可采用螺钉实现，螺钉将第一安装板6和支撑板1固定在一起。

如图4所示，在本实施例中，所述安装结构还包括第二安装板7，两支撑板1的对接部相互接触并抵紧，两支撑板1端部的对接部均夹持在第二安装板7和第一安装板6之间，且第一安装板6、第二安装板7和一个支撑板1之间通过一连接件相连，第一安装板6、第二安装板7和另一个支撑板1之间通过另一连接件相连。两支撑板1端部的对接部采用第一安装板6和第二安装板7夹持固定，可提高整个支撑加固结构的整体稳定性。

优选地，所述连接件包括连接螺栓8和连接螺母9，所述第一安装板6上设有至少两个第一安装孔，所述第二安装板7上设有至少两个第二安装孔，所述支撑板1上开设有第三安装孔10，所述连接螺栓8贯穿第一安装孔、第二安装孔和第三安装孔10后与连接螺母9相连。支撑板1上通常具有两个第三安装孔10和一个连接孔3，连接孔3位于两个第三安装孔10之间。连接螺栓8为高强抗剪螺栓，第一安装孔、第二安装孔和第三安装孔10的位置对准后，采用连接螺栓8贯穿第一安装孔、第二安装孔和第三安装孔10后与连接螺母9相连，采用该方式可将多个弧形的支撑板1连接形成一个环状支撑结构14，有利于增加管片2的加固效果。

如图5所示，在本实施例中，所述支撑板1包括中间平板11，第三安装孔10和连接孔3均设置在中间平板11上，所述中间平板11的两侧边缘均设有朝外延伸的翼板12，所述翼板12紧贴在管片2的内壁上。沉头螺栓4与膨胀管5连接锁紧后，翼板12产生的弹性变形可进一步增加对管片2的支撑预紧力。优选地，所述翼板12的横截面呈V形，所述中间平板11和翼板12一体成型。该支撑板1可采用常规的W型板，其无需特殊加工，节约成本，W型板对管片2进行支护加固的同时可利用自身的翼板12挤压弹性能对管片2施加预紧力，进一步提高了管片2的加固效果。

本实用新型的使用方法如下：

步骤1，确定W型板的尺寸。具体包括：根据地铁隧道尺寸以及管片2上注浆孔位置，定制W型板。各个W型板长度一致，相连两W型板的连接位置不多于三个，减少连接工作量，确保环状支撑结构14的整体稳定性。

步骤2，W型板的定位。具体包括：在所选注浆孔中设置膨胀管5，将W型板的翼板12朝向管片2侧，将连接孔3与注浆孔对准，将沉头螺栓4插入连接孔3中并与膨胀管5连接，先不拧紧沉头螺栓4，使W型板完成定位。

步骤3，锁定W型板。具体包括：利用W型板的柔性，将两W型板的对接部接触，并在W型板的两侧安设第一安装板6和第二安装板7，然后采用连接螺栓8和连接螺母9将第一安装板6、W型板和第二安装板7固定，其中，连接螺栓8的螺帽朝向管片2侧，连接螺栓8的螺杆伸向W型板外侧，通过拧紧连接螺母9实现W型板的锁定。然后拧紧沉头螺栓4，避免W型板的对接部松动，使W型板和管片2固定在一起。

在本实用新型描述中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解，可以是固定连接，可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，对本领域技术人员而言，可以理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，实施例描述的具体特征、结构等包含于至少一种实施方式中，在不相互矛盾的情况下，本领域技术人员可以将不同实施方式的特征进行组合。本实用新型的保护范围并不局限于上述具体实施方式，根据本实用新型的基本技术构思，本领域普通技术人员无需经过创造性劳动，即可联想到的实施方式，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种盾构隧道管片加固装置，其特征在于，包括多个弧形的支撑板(1)，多个弧形的支撑板(1)连接呈圆环状并设置于管片(2)的内侧，所述支撑板(1)上开设有连接孔(3)，所述连接孔(3)的位置与管片(2)上注浆孔的位置匹配，连接孔(3)配设有沉头螺栓(4)，注浆孔内设有膨胀管(5)，所述沉头螺栓(4)贯穿连接孔(3)与膨胀管(5)相连。

2.根据权利要求1所述的盾构隧道管片加固装置，其特征在于，相邻两支撑板(1)之间设有安装结构，且相邻两支撑板(1)通过所述安装结构可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的盾构隧道管片加固装置，其特征在于，所述安装结构包括第一安装板(6)和连接件，第一安装板(6)的一端与一个支撑板(1)之间通过一连接件相连，第一安装板(6)的另一端与另一个支撑板(1)之间通过另一连接件相连。

4.根据权利要求3所述的盾构隧道管片加固装置，其特征在于，所述安装结构还包括第二安装板(7)，两支撑板(1)端部的对接部均夹持在第二安装板(7)和第一安装板(6)之间，且第一安装板(6)、第二安装板(7)和一个支撑板(1)之间通过一连接件相连，第一安装板(6)、第二安装板(7)和另一个支撑板(1)之间通过另一连接件相连。

5.根据权利要求4所述的盾构隧道管片加固装置，其特征在于，所述连接件包括连接螺栓(8)和连接螺母(9)，所述第一安装板(6)上设有至少两个第一安装孔，所述第二安装板(7)上设有至少两个第二安装孔，所述支撑板(1)上开设有第三安装孔(10)，所述连接螺栓(8)贯穿第一安装孔、第二安装孔和第三安装孔(10)后与连接螺母(9)相连。

6.根据权利要求5所述的盾构隧道管片加固装置，其特征在于，所述连接螺栓(8)为高强抗剪螺栓。

7.根据权利要求1所述的盾构隧道管片加固装置，其特征在于，所述支撑板(1)为W型板。

8.根据权利要求7所述的盾构隧道管片加固装置，其特征在于，所述支撑板(1)包括中间平板(11)，所述中间平板(11)的两侧边缘均设有朝外延伸的翼板(12)，所述翼板(12)紧贴在管片(2)的内壁上。

9.根据权利要求8所述的盾构隧道管片加固装置，其特征在于，所述翼板(12)的横截面呈V形；所述中间平板(11)和翼板(12)一体成型。

10.根据权利要求1所述的盾构隧道管片加固装置，其特征在于，所述支撑板(1)的厚度为3mm以上。

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