CN219795279U - 一种用于铁路隧道缺陷和病害整治的高强度金属加固构件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于铁路隧道缺陷和病害整治的高强度金属加固构件，包括一对牛腿支架、若干楔形连接插件、若干膨胀锚栓和至少两组弧形支撑型材；同一组的若干个弧形支撑型材之间依次相互连接，相邻两个弧形支撑型材之间通过楔形连接插件相互连接，再通过膨胀锚栓与隧道中二次衬砌管片固定连接，连接后的弧形支撑型材末端通过螺栓与牛腿支架连接；而牛腿支架通过膨胀锚栓与隧道中疏散平台进行连接。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，施工简单；通过设置水平连接板并与疏散平台连接，增加牛腿支架提供给弧形支撑型材的支撑力，降低最底层的二次衬砌管片的破损速度，提高其使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及铁路轨道技术领域，具体涉及一种用于铁路隧道缺陷和病害整治的高强度金属加固构件。
背景技术
铁路工务部门在运营铁路隧道敲击检查中发现不同成因导致的缺陷和病害，如月牙形裂纹、网状大面积裂纹、拱顶大面积空洞、二衬厚度不足、防水板切割二衬等；上述缺陷和病害一般采取锚杆补强、注浆加固、钢带补强等措施，但对于缺陷和病害严重且需整治的面积较大、整治需求迫切的区域，考虑采用套衬加固的方案。
目前，运营铁路隧道缺陷和病害整治套衬加固方案一般分为钢筋混凝土套衬和钢波纹板套衬。钢筋混凝土套衬是在既有二衬混凝土表面安装不同厚度的钢架或格栅拱架和钢筋网并现浇混凝土成一体的复合结构；钢波纹板套衬是在既有二衬混凝土表面安装预制的钢波纹板并在其间隙填充特种灌浆料组成一体的复合结构。
目前在运营铁路隧道缺陷和病害整治中应用的钢波纹板主要有高分子聚合物涂层波纹板和镀锌波纹板，两者均是普通低合金钢，区别在于根据表层防腐、绝缘等功能需求不同采用了喷涂高分子聚合物材料或镀锌处理。强度上无区别，重点是防腐上，理论上均可满足相关规范要求，但在实践应用中，高分子聚合物涂层波纹板表面涂层在运输过程中易脱落，脱落部分易发生锈蚀，且单片板材较重，施工难度、风险较高；镀锌波纹板由于国内生产工艺问题，镀锌质量参差不齐，存在腐蚀隐患，法兰结构采用焊接形式，对焊接要求较高。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种用于铁路隧道缺陷和病害整治的高强度金属加固构件，以解决现有支撑机构中单片板材较重，施工难度、风险较高、对焊接要求较高的问题。
为此，本实用新型提出了一种用于铁路隧道缺陷和病害整治的高强度金属加固构件，包括一对牛腿支架、若干楔形连接插件、若干膨胀锚栓和至少两组弧形支撑型材；同一组的若干个所述弧形支撑型材之间依次相互连接，相邻两个所述弧形支撑型材之间通过所述楔形连接插件相互连接，再通过所述膨胀锚栓与隧道中二次衬砌管片固定连接，连接后的所述弧形支撑型材末端通过螺栓与所述牛腿支架连接；而所述牛腿支架通过所述膨胀锚栓与隧道中疏散平台进行连接；其中，所述弧形支撑型材为中空铝合金型材，所述弧形支撑型材内部具有若干减重孔和若干加强筋。
进一步，所述减重孔包括直角三角形减重孔、等腰三角形减重孔和矩形减重孔。
进一步，所述楔形连接插件断面为直角梯形，一个所述直角三角形减重孔、一个所述矩形减重孔所构成的连接孔与所述楔形连接插件形状相匹配。
进一步，所述弧形支撑型材沿长度方向设置有若干安装孔，所述弧形支撑型材中部与所述二次衬砌管片通过所述膨胀锚栓连接。
进一步，所述牛腿支架包括L型连接板、水平连接板和设置在两者之间的螺栓连接件。
进一步，所述L型连接板包括主连接板和支撑板，所述支撑板与所述主连接板上端垂直设置，并通过焊接方式连接为一体。
进一步，所述主连接板与所述二次衬砌管片连接；所述弧形支撑型材的底端与所述支撑板位置相对。
进一步，所述支撑板上端设有若干耳板，所述耳板与所述支撑板垂直设置，所述耳板与所述弧形支撑型材通过螺栓连接。
进一步，所述支撑板上端设置的所述耳板共四对，四个所述耳板沿着所述L型连接板长度方向阵列分布，并同时与四组所述弧形支撑型材连接。
进一步，所述支撑板与所述主连接板之间设有若干梯形加强筋和若干连接筋板，所述连接筋板通过螺栓与所述水平连接板连接。
本实用新型提供的用于铁路隧道缺陷和病害整治的高强度金属加固构件，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，施工简单；通过一对牛腿支架和若干组弧形支撑型材，每组弧形支撑型材连接处通过楔形连接插件和膨胀锚栓进行连接固定，使隧道中二次衬砌管片得到充分支撑；通过设置水平连接板并与疏散平台连接，增加牛腿支架提供给弧形支撑型材的支撑力，避免支撑作用力全部转移到最底层的二次衬砌管片，降低最底层的二次衬砌管片的破损速度，提高其使用寿命。
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为金属加固构件的整体结构示意图；
图2为图1中A处的结构示意图；
图3为图2中C-C向剖视图；
图4为弧形支撑型材的剖视图；
图5为图1中B处的局部放大图；
图6为牛腿支架的整体结构示意图；
图7为牛腿支架的剖视图；
附图标记说明
1、二次衬砌管片；2、疏散平台；3、牛腿支架；4、弧形支撑型材；5、楔形连接插件；6、膨胀锚栓；31、L型连接板；32、梯形加强筋；33、连接筋板；34、耳板；35、水平连接板；36、螺栓连接件；311、主连接板；312、支撑板；41、减重孔；42、加强筋；411、直角三角形减重孔；412、等腰三角形减重孔；413、矩形减重孔。
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～图7所示，本实用新型的用于铁路隧道缺陷和病害整治的高强度金属加固构件，包括一对牛腿支架3、若干楔形连接插件5、若干膨胀锚栓6和至少两组弧形支撑型材4；其中，同一组的若干个弧形支撑型材4依次相互连接，相邻两个弧形支撑型材4之间通过楔形连接插件5相互连接，再通过膨胀锚栓6进行安装固定，使弧形支撑型材4连接成圆弧状的开环支撑组件，连接后的弧形支撑型材4末端通过螺栓与牛腿支架3连接；而牛腿支架3通过膨胀锚栓与电缆槽所在的疏散平台2进行连接。
具体地，如图3、图4所示，弧形支撑型材4为中空铝合金型材，弧形支撑型材4内部具有若干减重孔41，减重孔41之间具有加强筋42，减重孔41具有三种形状，分别为直角三角形减重孔411、等腰三角形减重孔412和矩形减重孔413。所述楔形连接插件5为长条状，其断面为直角梯形，所述楔形连接插件5与一个直角三角形减重孔411和一个矩形减重孔413所构成的连接孔相匹配。
所述弧形支撑型材4沿长度方向设置有若干安装孔，所述弧形支撑型材4中部与所述二次衬砌管片1通过所述膨胀锚栓6连接。其中，相邻两个安装孔之间的距离L为350cm。
具体地，如图5～图7所示，牛腿支架3包括L型连接板31、水平连接板35和设置在两者之间的螺栓连接件36；其中，L型连接板31与二次衬砌管片1固定连接，水平连接板35与疏散平台2连接，L型连接板31与水平连接板35通过螺栓连接件36铰接。
其中，L型连接板31包括主连接板311和支撑板312，主连接板上设有若干锚栓安装孔，通过固定锚栓穿过锚栓安装孔将主连接板与二次衬砌管片1连接，支撑板与主连接板上端垂直设置，并通过焊接方式连接为一体；同时支撑板与主连接板之间通过若干梯形加强筋32和若干连接筋板33进行加固。
支撑板上端设有若干耳板34，耳板34与支撑板垂直设置，耳板34上也设有通孔，通过螺栓可以将最下侧的弧形支撑型材4底部与耳板34连接，同时弧形支撑型材4的底端与支撑板位置相对，支撑板给弧形支撑型材4提供周向支撑的作用力，从而支撑起设置在其内侧的二次衬砌管片1。
在本实施例中，梯形加强筋32和若干连接筋板33共设有四个，并且两者均沿着L型连接板31长度方向阵列分布；此外，支撑板上端设置的耳板34共四对，也沿着L型连接板31长度方向阵列分布，使得同一个牛腿支架3可以与四组弧形支撑型材4连接，用于支撑同一圈的多个二次衬砌管片1。
下面结合附图简述本实用新型的工作原理和工作过程。
本实用新型提供的用于铁路隧道缺陷和病害整治的高强度金属加固构件，通过一对牛腿支架和若干组弧形支撑型材，每组弧形支撑型材连接处通过楔形连接插件和膨胀锚栓进行连接固定，使隧道中二次衬砌管片得到充分支撑；通过设置水平连接板并与疏散平台连接，增加牛腿支架提供给弧形支撑型材的支撑力，避免支撑作用力全部转移到最底层的二次衬砌管片1，降低最底层的二次衬砌管片1的破损速度，提高其使用寿命。
此外，本实用新型提供的金属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；可以在列车停运的2～3小时内施工完毕；弧形支撑型材采用高强度、高性能的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。
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 (10)
1.一种用于铁路隧道缺陷和病害整治的高强度金属加固构件，其特征在于，包括一对牛腿支架(3)、若干楔形连接插件(5)、若干膨胀锚栓(6)和至少两组弧形支撑型材(4)；
同一组的若干个所述弧形支撑型材(4)之间依次相互连接，相邻两个所述弧形支撑型材(4)之间通过所述楔形连接插件(5)相互连接，再通过所述膨胀锚栓(6)与隧道中二次衬砌管片(1)固定连接，连接后的所述弧形支撑型材(4)末端通过螺栓与所述牛腿支架(3)连接；而所述牛腿支架(3)通过所述膨胀锚栓(6)与隧道中疏散平台(2)进行连接；
其中，所述弧形支撑型材(4)为中空铝合金型材，所述弧形支撑型材(4)内部具有若干减重孔(41)和若干加强筋(42)。
2.根据权利要求1所述的用于铁路隧道缺陷和病害整治的高强度金属加固构件，其特征在于，所述减重孔(41)包括直角三角形减重孔(411)、等腰三角形减重孔(412)和矩形减重孔(413)。
3.根据权利要求2所述的用于铁路隧道缺陷和病害整治的高强度金属加固构件，其特征在于，所述楔形连接插件(5)断面为直角梯形，一个所述直角三角形减重孔(411)、一个所述矩形减重孔(413)所构成的连接孔与所述楔形连接插件(5)形状相匹配。
4.根据权利要求1所述的用于铁路隧道缺陷和病害整治的高强度金属加固构件，其特征在于，所述弧形支撑型材(4)沿长度方向设置有若干安装孔，所述弧形支撑型材(4)中部与所述二次衬砌管片(1)通过所述膨胀锚栓(6)连接。
5.根据权利要求1所述的用于铁路隧道缺陷和病害整治的高强度金属加固构件，其特征在于，所述牛腿支架(3)包括L型连接板(31)、水平连接板(35)和设置在两者之间的螺栓连接件(36)。
6.根据权利要求5所述的用于铁路隧道缺陷和病害整治的高强度金属加固构件，其特征在于，所述L型连接板(31)包括主连接板(311)和支撑板(312)，所述支撑板(312)与所述主连接板(311)上端垂直设置，并通过焊接方式连接为一体。
7.根据权利要求6所述的用于铁路隧道缺陷和病害整治的高强度金属加固构件，其特征在于，所述主连接板(311)与所述二次衬砌管片(1)连接；所述弧形支撑型材(4)的底端与所述支撑板(312)位置相对。
8.根据权利要求6所述的用于铁路隧道缺陷和病害整治的高强度金属加固构件，其特征在于，所述支撑板(312)上端设有若干耳板(34)，所述耳板(34)与所述支撑板(312)垂直设置，所述耳板(34)与所述弧形支撑型材(4)通过螺栓连接。
9.根据权利要求8所述的用于铁路隧道缺陷和病害整治的高强度金属加固构件，其特征在于，所述支撑板(312)上端设置的所述耳板(34)共四对，四个所述耳板(34)沿着所述L型连接板(31)长度方向阵列分布，并同时与四组所述弧形支撑型材(4)连接。
10.根据权利要求6所述的用于铁路隧道缺陷和病害整治的高强度金属加固构件，其特征在于，所述支撑板(312)与所述主连接板(311)之间设有若干梯形加强筋(32)和若干连接筋板(33)，所述连接筋板(33)通过螺栓与所述水平连接板(35)连接。
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