[發(fā)明專利]用于低真空磁懸浮運(yùn)輸實(shí)驗(yàn)隧道的多環(huán)原型管片制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010595788.0
• 申請(qǐng)日: 2020-06-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111828039B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫振川;呂乾乾;李鳳遠(yuǎn);周建軍;楊振興;陳瑞祥;孫飛祥;張繼超;楊延棟;陳橋;張合沛;韓偉鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 盾構(gòu)及掘進(jìn)技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中鐵隧道局集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): E21D11/08
• 分類號(hào): E21D11/08
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 張聯(lián)群

1.一種用于低真空磁懸浮運(yùn)輸實(shí)驗(yàn)隧道的多環(huán)原型管片制造方法，其特征是：用于低真空磁懸浮運(yùn)輸實(shí)驗(yàn)隧道的多環(huán)原型管片制造方法的步驟如下：

步驟1、預(yù)埋傳感器的管片制作；

步驟2、管片環(huán)兩端封堵；

步驟3、管片環(huán)拼裝裝置組裝；

步驟4、管片環(huán)頂推裝置組裝；

步驟5、管片真空和加熱裝置安裝；

步驟6、管片結(jié)構(gòu)受力變形數(shù)據(jù)采集 ；

步驟1.預(yù)埋傳感器的管片制作的具體步驟是：

根據(jù)所模擬的低真空管道尺寸預(yù)制隧道管片，確定管片環(huán)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的測(cè)點(diǎn)布置，預(yù)制管片鋼筋綁扎完成后，在測(cè)點(diǎn)位置固定鋼筋計(jì)、混凝土應(yīng)變計(jì)、溫度傳感器，各傳感器接線在鋼筋籠中沿鋼筋匯聚至一處后引出，在此過(guò)程中做好傳感器接線的保護(hù)；之后鋼筋籠入模完成管片澆筑并養(yǎng)護(hù)，防止管片入模澆筑和養(yǎng)護(hù)過(guò)程中對(duì)接線造成損壞；首環(huán)和末環(huán)管片一側(cè)端預(yù)埋弧形鋼板，預(yù)埋弧形鋼板與管片側(cè)端形狀大小相同，拼裝完成后各管片側(cè)端的弧形鋼板組成完成的圓環(huán)鋼板；

步驟2.管片環(huán)兩端封堵的具體步驟是：

隧道管片環(huán)兩端進(jìn)行有效密封，形成抽真空的封閉空間；

在首環(huán)管片拼裝前，根據(jù)管片環(huán)尺寸在實(shí)驗(yàn)基坑側(cè)墻上通過(guò)植筋固定過(guò)渡鋼環(huán)，過(guò)渡鋼環(huán)與首環(huán)管片的側(cè)端預(yù)埋鋼板通過(guò)法蘭及密封墊進(jìn)行密封連接；末環(huán)管片拼裝完成后，采用封堵鋼板與末環(huán)管片側(cè)端預(yù)埋鋼板密封連接；

步驟3.管片環(huán)拼裝裝置組裝的具體步驟是：

在管片環(huán)內(nèi)外安裝支撐裝置，實(shí)現(xiàn)管片環(huán)向拼裝；

管片拼裝前，在拼裝位置地面安裝半圓弧鋼板導(dǎo)臺(tái)，在管片環(huán)外部支撐環(huán)管片進(jìn)行下半環(huán)管片拼裝；鋼板導(dǎo)臺(tái)由鋼板托架和半圓弧鋼板分三塊拼裝組合而成，在管片環(huán)拼裝結(jié)束后拆除兩側(cè)部分，保留底部約45°的圓弧鋼板導(dǎo)臺(tái)；下半環(huán)拼裝完成后，安裝可移動(dòng)的管片環(huán)內(nèi)部支撐裝置進(jìn)行上半環(huán)管片的拼裝；內(nèi)部支撐裝置由底部滑輪、鋼架支撐及頂部圓弧定位鋼板組成，在下一環(huán)管片環(huán)下半環(huán)拼裝完成后，移動(dòng)內(nèi)部支撐裝置至下一環(huán)位置開(kāi)始下一環(huán)管片上半環(huán)的拼裝；

步驟4.管片環(huán)頂推裝置組裝的具體步驟是：

安裝可移動(dòng)、可固定的鋼制反力架，保證管片環(huán)間密封條達(dá)到設(shè)計(jì)擠壓力；

管片環(huán)頂推裝置為可移動(dòng)的鋼制反力架，反力架通過(guò)螺栓與預(yù)埋于基坑底板的預(yù)埋件固定，反力架上安裝固定圓形陣列的千斤頂油缸，油缸位置與管片環(huán)側(cè)端對(duì)應(yīng)，并通過(guò)圓弧撐靴將力均勻傳導(dǎo)至管片環(huán)側(cè)；一環(huán)管片拼裝完成后，通過(guò)反力架將管片環(huán)向密封墊擠壓至設(shè)計(jì)值，并擰緊環(huán)縫螺栓，完成管片環(huán)縫的頂緊并安裝環(huán)縫處螺栓；然后在 頂緊環(huán)管片兩側(cè)的注漿孔位置安裝止退銷，止退銷通過(guò)止退三腳架固定，完成環(huán)管片的拼裝頂緊后，移動(dòng)反力架至下一環(huán)頂緊位置并固定，開(kāi)始下一環(huán)管片的拼裝，止退銷在管片環(huán)全部拼裝完畢并頂緊后拆除；

步驟5.管片真空和加熱裝置安裝的具體步驟是：

安裝真空和加熱設(shè)備，模擬隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)部的低真空環(huán)境，以及由于運(yùn)輸高速運(yùn)行引起的隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差；

通過(guò)抽真空設(shè)備控制隧道腔內(nèi)真空度，真空設(shè)備包括功率型號(hào)匹配的真空泵、連接隧道腔體和真空泵的真空泵管路、進(jìn)行真空度加載設(shè)定的控制器，其中真空泵管路通過(guò)各管片的注漿孔連接隧道腔體內(nèi)部；加熱設(shè)備由放置于輕型支架上的透明短波孿管組成，通過(guò)透明短波孿管對(duì)隧道腔內(nèi)進(jìn)行加熱，加熱電源線通過(guò)管片注漿孔引出至加熱控制器；末環(huán)管片拼裝完成后，進(jìn)行隧道內(nèi)部加熱短波孿管的安裝接線，加熱設(shè)備安裝調(diào)試完成后封堵隧道末端，并通過(guò)各管片的注漿孔安裝真空泵管路；

步驟6.管片結(jié)構(gòu)受力變形數(shù)據(jù)采集的具體步驟是：

數(shù)據(jù)采集傳感器包括：預(yù)埋于管片內(nèi)部的鋼筋計(jì)、混凝土應(yīng)變計(jì)和溫度傳感器，還包括：管片外貼的應(yīng)變片、管片接頭處的差動(dòng)式位移計(jì)、接頭螺栓嵌入的光纖光柵傳感器、埋置于隧道外側(cè)土體中的水壓計(jì)和土壓計(jì)；

在管片結(jié)構(gòu)內(nèi)外安裝傳感器，實(shí)時(shí)感知隧道結(jié)構(gòu)在不同的低真空工況耦合作用下的狀態(tài)；嵌入步驟1所述的鋼筋計(jì)、混凝土應(yīng)變計(jì)、溫度傳感器，同時(shí)預(yù)先嵌入接頭螺栓處的光纖光柵傳感器；管片環(huán)拼裝完成后，在未封堵末端鋼板前，進(jìn)行管片應(yīng)變片的外貼，管片接頭處的差動(dòng)式位移計(jì)的安裝；管片末端鋼板封堵后，進(jìn)行基坑內(nèi)部填土，營(yíng)造隧道結(jié)構(gòu)的水土環(huán)境，分層填土夯實(shí)的過(guò)程中，在設(shè)計(jì)位置埋置水壓計(jì)和土壓計(jì)；各傳感器均通過(guò)接線連至相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集儀器上，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。