一种既有线隧道管片的加固结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种既有线隧道管片的加固结构。所述加固结构是由多根槽钢围檩和多个L型连接板组成，多根槽钢围檩分布在既有成型隧道与新建下穿隧道交叉部位的隧道管片内壁，每根槽钢围檩沿着既有成型隧道延伸方向设置，其长度贯穿整个交叉部位的管片，并通过多个L型连接板与既有成型隧道的管片固定连接，每个L型连接板一侧与槽钢围檩1焊接，另一侧与既有成型隧道的管片连接。本实用新型制作工艺简单，安装方便，便于拆除，可重复使用，可减免对周围环境的破坏，加快盾构施工进度，节约立交加固成本。
【专利说明】
一种既有线隧道管片的加固结构
技术领域
[0001]本实用新型涉及地铁盾构掘进下穿既有成型隧道施工过程中上部既有成型隧道的加固措施，具体是一种既有线隧道管片的加固结构。
【背景技术】
[0002]在地铁工程中，盾构小净距下穿既有成型隧道时，由于盾构掘进时刀盘的推力、扭矩很大，可能会造成上下隧道间土体的扰动，甚至可能造成既有成型隧道的破碎、管片螺栓的断裂等。为了在盾构下穿期间加强既有成型隧道管片螺栓的抗拉能力、增加该段区域既有成型隧道管片的整体性，需对既有成型隧道进行加固。
【发明内容】
[0003]本实用新型根据现有技术的不足提供一种既有线隧道管片的加固结构，该加固结构增加了管片的整体性、加强了管片螺栓的抗拉能力。该围檩工艺简单，安装方便，便于拆除，可重复使用，可减免对周围环境的破坏，加快盾构施工进度，节约立交加固成本。
[0004]本实用新型提供的技术方案为:所述一种既有线隧道管片的加固结构，是由多根槽钢围檩和多个L型连接板组成，多根槽钢围檩分布在既有成型隧道与新建下穿隧道交叉部位的隧道管片内壁，每根槽钢围檩沿着既有成型隧道延伸方向设置，其长度贯穿整个交叉部位的管片，并通过多个L型连接板与既有成型隧道的管片固定连接，每个L型连接板一侧与槽钢围檩I焊接，另一侧与既有成型隧道的管片连接。
[0005]本实用新型较优的技术方案:所述槽钢有四根，分别布置在既有成型隧道的管片正3点、5点、7点和9点的位置，每根槽钢围檩通过多个L型连接板与交叉部位既有成型隧道管片的盾构封顶块的管片螺栓连接，在L型连接板与隧道管片连接的一侧对应开设有连接孔，将盾构封顶块上的管片螺栓穿过L型连接板上的连接孔，并通过螺母固定。
[0006]本实用新型较优的技术方案:每根槽钢围檩的两端分别超出整个交叉部位的管片，多根槽钢围檩的端部通过槽钢焊接为一体。
[0007]本实用新型较优的技术方案:所述槽钢围檩使用5-1Omm厚的槽钢，边宽50_70mm，底宽100-150mm;所述L型连接板是由5-8mm厚的角钢加工而成，边宽40-60mm;L型连接板与槽钢围檩使用E50焊条单面满焊连接。
[0008]本实用新型的L型连接板机械连接在封顶块螺栓上，隔环加套，相邻围檩组的L型连接板不在同一环上布置，而呈梅花形布置，避免了机械连接、焊接部位全在同一环断面上而容易拉坏的问题。
[0009]本实用新型制作工艺简单，安装方便，便于拆除，可重复使用，可减免对周围环境的破坏，加快盾构施工进度，节约立交加固成本。
【附图说明】
[0010]图1是盾构下穿既有成型隧道的平面示意图；
[0011]图2是图1的横断面示意图；
[0012]图3是槽钢围檩与管片螺栓连接示意图；
[0013]图4是图3的侧视图；
[0014]图5是图3的俯视图。
[0015]图中:I一槽钢围檩，2—L型连接板，3—既有成型隧道，4一新建下穿隧道，5—盾构封顶块，6—管片螺栓，7—连接孔，8—螺母。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。如图1、图2所示的一种既有线隧道管片的加固结构，其特征在于:所述加固结构是由多根槽钢围檩I和多个L型连接板2组成，多根槽钢围檩I分布在既有成型隧道3与新建下穿隧道4交叉部位的隧道管片内壁，每根槽钢围檩I沿着既有成型隧道3延伸方向设置，其长度贯穿整个交叉部位的管片，并通过多个L型连接板2与既有成型隧道3的管片固定连接，每个L型连接板2—侧与槽钢围檩I焊接，另一侧与既有成型隧道3的管片连接。
[0017]如图2所示，所述槽钢I有四根，分别布置在既有成型隧道3的管片正3点、5点、7点和9点的位置，作业方便，省去了台车、爬梯等设备。如图3、图4和图5所示，每根槽钢围檩通过多个L型连接板2与交叉部位既有成型隧道管片的盾构封顶块5的管片螺栓6连接，在L型连接板2与隧道管片连接的一侧对应开设有连接孔7，将盾构封顶块上的管片螺栓6穿过L型连接板上的连接孔，并通过螺母8固定。
[0018]每根槽钢围檩I的两端分别超出整个交叉部位的管片，多根槽钢围檩I的端部通过槽钢焊接为一体。具体结合冠梁、腰梁原理，考虑到受下穿影响区域管片外挑安全长度，加长槽钢围檩长度，并且在端头将四组槽钢围檩环向连接成一个闭合整体。
[0019]所述盾构封顶块5、管片螺栓6均为盾构掘进时正常拼装起来的隧道管片构件，其中封顶块位于3、5、7、9四个点位，在封顶块沿隧道轴线方向前、后各存在一个管片螺栓(相应还有螺杆)与相邻前、后管片连接块相连，封顶块其余的管片螺栓、螺杆负责连接本封顶块与纵向其他管片、环向连接块锚固。在盾构掘进期间，在地面进行L型连接板2的加工，然后安装L型连接板2和槽钢围檩I。所述槽钢围檩I使用5-10mm厚的槽钢，边宽50-70mm，底宽100-150mm;所述L型连接板2是由5-8mm厚的角钢加工而成，边宽40-60mm;L型连接板2与槽钢围檩I使用E50焊条单面满焊连接。
[0020]本实用新型的具体加工步骤如下:
[0021 ]①首先截取50mm左右长度的上述规格角钢作为L型连接板的原料；
[0022]②在截取角钢一条边的正中间用乙炔烧割出一个直径为27-32mm的连接孔7，供管片螺栓6穿孔；
[0023]③计算下穿区域的长度，在既有成型隧道3内标注对应的管片环数及长度；
[0024]④在既有成型隧道3的管片螺栓中加套加工好的L型连接板2，设定在3、5、7、9点位上，隔环加套，一般在封顶块位置前后部位加套两个L型连接板；
[0025]⑤截取4组相同长度的槽钢运输至隧道内，槽底向管片内面铺设，铺设点位为3、5、
7、9点位上，若单根槽钢长度不满足I组围檩长度要求，则需要接焊槽钢，要求全断面满焊；
[0026]⑥将铺设好的槽钢与预先加套的L型连接板进行焊接，L型连接板一条边加套在管片螺栓上，形成机械连接，另一边与槽钢一腿满焊，形成焊接，就能够将对应的管片在隧道内部进行加固并连成整体。
[0027]当整个下穿区域及外挑安全区域内的所有槽钢与L型连接板焊接完毕，可以在槽钢围檩的两端加焊环向槽钢围檩，使得在3、5、7、9点位纵向布置的槽钢围檩在末端存在环向连接，使得槽钢形成一个闭合的围檩，增加了槽钢围檩的整体性。这样就利用了圈梁、钢围檩的力学原理，将需要采取加固措施的成型管片连成了一个整体，利用整体管片来承担个别管片可能出现破损情况的风险，对隧道不均匀沉降起到了一定的控制，同时，槽钢构件的抗拉性能在一定程度上分摊了管片螺栓的拉应力，对管片螺栓起到了保护作用。
[0028]在成功下穿后，槽钢与槽钢、槽钢与L型连接板的焊接处可以用氧气乙炔烧断，运出重复使用。L型连接板与管片螺栓的机械连接处可以重复拧松管片螺栓，取出L型连接板，再拧紧管片螺栓，如此L型连接板也可以重复使用；也可以用氧气乙炔沿着圆孔将L型连接板烧断，如此可以大大降低拆卸的工作量及成本。
[0029]本实用新型制作工艺简单，安装方便，便于拆除，可重复使用，可减免对周围环境的破坏，加快盾构施工进度，节约立交加固成本。
【主权项】
1.一种既有线隧道管片的加固结构，其特征在于:所述加固结构是由多根槽钢围檩(I)和多个L型连接板(2)组成，多根槽钢围檩(I)分布在既有成型隧道(3)与新建下穿隧道(4)交叉部位的隧道管片内壁，每根槽钢围檩(I)沿着既有成型隧道(3)延伸方向设置，其长度贯穿整个交叉部位的管片，并通过多个L型连接板(2)与既有成型隧道(3)的管片固定连接，每个L型连接板(2) —侧与槽钢围檩(I)焊接，另一侧与既有成型隧道(3)的管片连接。2.根据权利要求1所述的一种既有线隧道管片的加固结构，其特征在于:所述槽钢(I)有四根，分别布置在既有成型隧道⑶的管片正3点、5点、7点和9点的位置，每根槽钢围檩通过多个L型连接板(2)与交叉部位既有成型隧道管片的盾构封顶块(5)的管片螺栓(6)连接，在L型连接板(2)与隧道管片连接的一侧对应开设有连接孔(7)，将盾构封顶块的上的管片螺栓(6)穿过L型连接板上的连接孔，并通过螺母(8)固定。3.根据权利要求1或2所述的一种既有线隧道管片的加固结构，其特征在于:每根槽钢围檩(I)的两端分别超出整个交叉部位的管片，多根槽钢围檩(I)的端部通过槽钢焊接为一体。4.根据权利要求1或2所示的一种既有线隧道管片的加固结构，其特征在于:所述槽钢围檩(I)使用5-10mm厚的槽钢，边宽50-70mm，底宽100-150mm;所述L型连接板(2)是由5-8mm厚的角钢加工而成，边宽40-60mm;L型连接板(2)与槽钢围檩(I)使用E50焊条单面满焊连接。
【文档编号】E21D11/14GK205532637SQ201620317585
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月15日
【发明人】李越超, 张 浩, 王建军, 刘国建, 朱明喜, 李飞鹏
【申请人】中铁十局集团城市轨道工程有限公司, 中铁十一局集团城市轨道工程有限公司, 中铁十局集团有限公司, 中铁十一局集团有限公司