[發明專利]多級讓壓鋼拱架限位器及施工方法

在審

• 申請號: 202210548624.1
• 申請日: 2022-05-20
• 公開（公告）號: CN114837702A
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 張亞平;王添新;徐庭;易帥;萬猛;薛克進;陳丹;王建濤;肖詩輝;張曉光;孫延波;孫小強;冉路堯;李鴻飛;劉康
• 申請（專利權）人: 中交第二航務工程局有限公司
• 主分類號: E21D11/22
• 分類號: E21D11/22
• 代理公司: 武漢維盾知識產權代理事務所(普通合伙) 42244
• 代理人: 蔣悅

1.一種多級讓壓鋼拱架限位器，其特征是：多根鋼拱組成環形的鋼拱架（1），相鄰的鋼拱之間通過限位器（2）連接，限位器（2）包括壓元件鋼柱（201）和受壓元件鋼筒（202），壓元件鋼柱（201）套在受壓元件鋼筒（202）內部，受壓元件鋼筒（202）內部與壓元件鋼柱（201）之間放置有砂（8），受壓元件鋼筒（202）底部一側設有卸壓孔（203），受壓元件鋼筒（202）內部設有變形件（5），變形件（5）設置在卸壓孔（203）一側，變形件（5）覆蓋卸壓孔（203），變形件（5）底部設置有應變片（6）；

壓元件鋼柱（201）受壓使變形件（5）變形漏出卸壓孔（203），砂（8）從受壓元件鋼筒（202）漏出泄壓。

2.根據權利要求1所述一種多級讓壓鋼拱架限位器，其特征是：變形件（5）的材料為橡膠制成，或者為硅膠制成。

3.根據權利要求1所述一種多級讓壓鋼拱架限位器，其特征是：變形件（5）為柱形變形塊（10），柱形變形塊（10）為圓柱體結構，圓柱體的直徑大于卸壓孔（203） 直徑，圓柱體結構底部與矩形結構的安裝座（1002）連接。

4.根據權利要求3所述一種多級讓壓鋼拱架限位器，其特征是：柱形變形塊（10）的圓柱體兩側與安裝座（1002）之間設有圓弧的過度結構。

5.根據權利要求3所述一種多級讓壓鋼拱架限位器，其特征是：受壓元件鋼筒（202）底部設有受壓槽（205），應變片（6）設置在受壓槽（205）底部，且柱形變形塊（10）底部的安裝座（1002）設在應變片（6）上方，且安裝座（1002）也設在受壓槽（205）內部。

6.根據權利要求3所述一種多級讓壓鋼拱架限位器，其特征是：柱形變形塊（10）一端設有折彎的第二折板（1001），受壓元件鋼筒（202）底部設有定位槽（204），第二折板（1001）端部轉彎處卡在定位槽（204）內部。

7.根據權利要求1所述一種多級讓壓鋼拱架限位器，其特征是：變形件（5）為矩形變形塊（9），矩形變形塊（9）兩側設有圓弧倒角面，矩形變形塊（9）一端抵靠在受壓元件鋼筒（202）的卸壓孔（203）上，另一端設有圓弧傾斜的倒角面，且圓弧傾斜的倒角面端部設有向下折彎的第一折板（902）。

8.根據權利要求7所述一種多級讓壓鋼拱架限位器，其特征是：第一折板（902）的向下折彎端部卡在受壓槽（205）內部，矩形變形塊（9）下表面設置在受壓槽（205）內部，且應變片（6）設置在矩形變形塊（9）下表面與受壓槽（205）底部之間。

9.根據權利要求7所述一種多級讓壓鋼拱架限位器，其特征是：矩形變形塊（9）兩側設有耳板（901），受壓槽（205）兩側設有變形避讓槽（206），矩形變形塊（9）兩側的耳板（901）覆蓋在變形避讓槽（206）上，耳板（901）下表面根部的區域形成擠壓變形區域（903），擠壓變形區域（903）在變形避讓槽（206）內部變形伸展。

10.根據權利要求1-9任一項所述一種多級讓壓鋼拱架限位器的調節方法，其特征是：該方法包括：

S1、利用壓力試驗選擇變形件（5）參數，并確定預留變形量，裝砂（8）高度，檢查限位器（2）整體完整性及規格；

S2、安裝鋼拱架（1）前，對齊高強螺栓孔后利用高強螺栓安裝限位器（2）整兩個元件至鋼拱架（1）上；

S3、將應變片（6）和變形件（5）下表面對齊安裝在在受壓元件鋼筒（202）的卸壓孔（203）位置，應變片（6）的數據線從受壓元件鋼筒（202）電線孔中穿出與外接插頭（7）連接；

S4、再在受壓元件鋼筒（202）內部填裝一定高度松散砂（8），變形件（5）封閉卸壓孔（203）阻止砂（8）泄，將壓元件鋼柱（201）套在受壓元件鋼筒（202）內部，且壓元件鋼柱（201）端面抵靠在砂（8）上，組成限位器（2）；

S5、采用鋼筋點焊臨時固定元件后采用常規工藝安裝鋼拱架（1），鋼拱形成的鋼拱架（1）上至少對稱安裝兩個限位器（2），敲掉點焊鋼筋后初噴射混凝土，現場采用土工布、塑料等材料保護卸壓孔（203）、外接插頭（7）不被損壞；

S6、限位器（2）安裝完成后，施工過程中利用外接插頭（7）監測鋼拱架（1）內部應力，并做好洞內監控量測工作，待第一層鋼拱架變形至預留變形量時，即筒內砂泄盡，限位器進入恒阻階段，施作第二層鋼拱架，形成雙層拱架初支體系，第二層鋼拱架在第一層鋼拱架安裝限位器（2）位置開有觀察口（3）；

S7、壓元件鋼柱（201）插入受壓元件鋼筒（202）一定深度以固定變形方向，同時壓元件鋼柱（201）逐步升壓后密實砂（8）以實現緩慢、定向變形，作為升壓變形階段；

S8、受壓元件鋼筒（202）內應力集中至一定程度后，變形件（5）受壓變形露出卸壓孔（203）外泄砂（8）卸荷，作為恒壓變形階段，直至砂（8）外泄完后壓元件鋼柱（201）插入受壓元件鋼筒（202）筒底，最終作為拱架恒阻階段銜接下一道工序。