[發(fā)明專利]一種隧道波紋鋼初期支護(hù)裝配快速接頭

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010593437.6
• 申請日: 2020-06-27
• 公開（公告）號: CN111663952A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁文其;李曉冉;張清照;喬亞飛;謝東武;劉文彤
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號: E21D11/18
• 分類號: E21D11/18;E21D11/20
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 楊宏泰

本發(fā)明涉及一種隧道波紋鋼初期支護(hù)裝配快速接頭，用以實(shí)現(xiàn)隧道初期支護(hù)中相鄰的波紋鋼板在縱向和環(huán)向的快速拼裝，該接頭包括焊接在波紋鋼板環(huán)向端面上的環(huán)向法蘭盤、焊接在縱向端面上的縱向法蘭盤、設(shè)置在環(huán)向法蘭盤上的環(huán)向接頭以及設(shè)置在縱向法蘭盤上的縱向接頭，所述的環(huán)向接頭為滑銷式接頭，所述的縱向接頭為插入式接頭。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的環(huán)向接頭與縱向接頭分別采用滑銷式和插入式的裝配方式，不需要使用螺栓，大大節(jié)省施工人力和成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道裝配式構(gòu)件快速施工接頭設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其是涉及一種隧道波紋鋼初期支護(hù)裝配快速接頭。

背景技術(shù)

在隧道施工中，初期支護(hù)一般用來保護(hù)新開挖的臨空面，阻止圍巖變形和破壞的持續(xù)發(fā)展，為后續(xù)施工提供保障，現(xiàn)階段的隧道初期支護(hù)工程，都以錨桿，型鋼拱架，格柵鋼拱架等手段相互結(jié)合使用，但是這些初期支護(hù)方式也存在著施工時(shí)間周期長、手段操作復(fù)雜、人力物力成本較高并且安全隱患大，如何合理地設(shè)計(jì)預(yù)支護(hù)措施和裝配施工手段，是研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。

波形鋼板支護(hù)結(jié)構(gòu)由于其斷面大、強(qiáng)度高，形成連續(xù)結(jié)構(gòu)時(shí)外部填充混凝土效果良好，整體結(jié)構(gòu)提供了足夠的強(qiáng)度并且具有一定的變形協(xié)調(diào)性，并且波紋鋼板支護(hù)結(jié)構(gòu)可預(yù)制裝配，具備方便加工和施工快速的潛力，然而現(xiàn)有使用波紋鋼支護(hù)的隧道工程中，波紋鋼板的連接方式采用的仍為傳統(tǒng)的螺栓連接形式，在施工時(shí)需要人工介入螺栓擰緊作業(yè)，手動步驟繁瑣，造成施工安全隱患和工期的延長，并且不利于隧道機(jī)械化施工的開展。

目前盾構(gòu)法隧道中，預(yù)制管片的拼裝開始考慮快速接頭設(shè)計(jì)，產(chǎn)生了多種特殊管片及用于管片環(huán)縫和縱縫的快速接頭，大部分新型快速接頭無螺栓設(shè)計(jì)，可以與盾構(gòu)機(jī)機(jī)械施工更好的配合，雖然同樣作為隧道裝配式構(gòu)件，但波紋鋼板用于初期支護(hù)，適用范圍和施工開挖工法均與盾構(gòu)管片不同，并且結(jié)構(gòu)型式存在差異，管片材料為澆筑混凝土，波紋鋼板為熱軋帶有弧度的波紋形狀鋼板，因此在快速接頭設(shè)計(jì)方面需要考慮創(chuàng)新和改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種隧道波紋鋼初期支護(hù)裝配快速接頭。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種隧道波紋鋼初期支護(hù)裝配快速接頭，用以實(shí)現(xiàn)隧道初期支護(hù)中相鄰的波紋鋼板在縱向和環(huán)向的快速拼裝，該接頭包括焊接在波紋鋼板環(huán)向端面上的環(huán)向法蘭盤、焊接在縱向端面上的縱向法蘭盤、設(shè)置在環(huán)向法蘭盤上的環(huán)向接頭以及設(shè)置在縱向法蘭盤上的縱向接頭，所述的環(huán)向接頭為滑銷式接頭，所述的縱向接頭為插入式接頭。

所述的縱向接頭包括設(shè)置在一側(cè)縱向端面縱向法蘭盤上的陽接頭以及設(shè)置在另一側(cè)縱向端面縱向法蘭盤上且與相鄰波紋鋼板上的陽接頭插入卡緊匹配的陰接頭。

所述的陽接頭為一前大后小的圓柱臺型凸起，所述的陰接頭為一底大口小的圓柱臺型凹槽，并且在凹槽底部設(shè)有一彈簧，在彈簧上部設(shè)有兩塊相對設(shè)置且沿凹槽側(cè)壁滑動的滑動楔塊。

所述的陰接頭凹槽的開口直徑大于陽接頭前端直徑，兩塊相對設(shè)置的滑動楔塊間的距離在未插入陽接頭時(shí)小于陽接頭的直徑，隨著陽接頭的插入向內(nèi)壓縮彈簧，兩塊相對設(shè)置的滑動楔塊間的距離逐漸增大，當(dāng)陽接頭完全插入時(shí)，陽接頭前端完全嵌入到兩塊相對設(shè)置的滑動楔塊之間。

所述的縱向法蘭盤后焊接有縱向加勁肋。

所述的環(huán)向法蘭盤的表面依次開設(shè)有第一橫槽部和第二橫槽部，所述的環(huán)向接頭包括固定在第一橫槽部上的T型件以及設(shè)置在第一橫槽部和第二橫槽部之間的C型件。

所述的T型件由底部和截面呈T字形的頭部一體成型，所述的C型件為一連通第一橫槽部和第二橫槽部的倒T字形凹槽，并且在C型件與第一橫槽部連接處設(shè)置封頭板，用以在插接時(shí)阻擋T型件，所述的倒T字形凹槽形狀與T字形的頭部形狀匹配，且倒T字形凹槽的寬度小于第一橫槽部和第二橫槽部的寬度。

所述的環(huán)向法蘭盤后焊接有環(huán)向加勁肋。