弧形轨道板加固措施的制作方法

本发明涉及斜井轨道施工。更具体地说，本发明涉及一种弧形轨道板加固措施。

背景技术：

1、近年来，地下工程取得了蓬勃发展，同时使隧道掘进机有了广泛应用。隧道掘进机(tbm)，是一种隧道掘进的专用工程机械，具有开挖切削土体、输送泥渣、拼装隧道衬砌等功能，已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。

2、隧道掘进机广泛的适应性，已经应用在越来越多的地下领域中，如在抽水蓄能隧道的应用。随着抽水蓄能这一发电形式电站的快速发展，输水系统越来越多采用斜井布置，这主要是斜井和竖井相比具有水道短、水力过流条件好、节省投资、可以提高电站效益等优点。斜井tbm可用于斜井隧洞的开挖，斜井tbm的开挖掘进首先要进行组装和始发，例如申请公开号为cn112343608a的中国发明专利申请公开的一种斜井tbm始发系统及其始发方法，包括始发洞室，始发洞室与斜井交汇处设有步进始发台装置或弧形始发架，其中，弧形始发架包含有弧形轨道板。在挖掘好始发洞后，利用弧形轨道板将斜井tbm主机段安全推进到始发洞内再进行掘进是斜井掘进施工的常规方法。目前，弧形轨道板大多数采用的是钢筋连接成结构后用混凝土分段浇筑形成，然而，在斜井tbm步进时，始发段弧形轨道板受力极大，且由于tbm步进油缸两侧推力不均，导致弧形轨道板容易出现翘起、上浮，底部混凝土被拉裂，结构不稳定等问题，影响斜井tbm后续掘进进程。常用的加固结构方法是采用粘结剂及锚栓将钢板粘贴锚固在混凝土结构的受拉缘或薄弱部位，使其与结构形成整体，以钢板代替增设的补强钢筋，提高轨道板的承载力进行加固，但粘贴钢板加固时须采用必要的螺栓锚固措施，会不可避免地对原结构造成一定的损伤。因此，如何设计弧形轨道板加固措施，以获得在不损伤弧形轨道板结构的基础上加固其结构、防止弧形轨道板翘起和上浮的有益效果是值得深思的。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

2、为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种弧形轨道板加固措施，包括以下步骤：

3、s1、于斜井的下层基岩间隔预设多对连接件，一对连接件分别位于预设的两对轨道段下方；

4、s2、通过钢构件将一对连接件的相邻的两端进行卡接，然后将一对连接件凸设于下层基岩上，再将相邻的轨道段通过榫卯连接设于一对连接件上；

5、s3、重复步骤s1和s2，沿斜井的下层基岩弧度依次连接多对轨道段，直至连接完最后一对轨道段，形成一对弧形轨道板；

6、s4、用膨胀砂浆将弧形轨道板与钢构件、弧形轨道板与下层基岩之间填充振实。

7、优选的是，所述连接件包括钢腹板、间隔凸设于所述钢腹板上端的多个钢榫头，多个钢榫头沿所述轨道段长度方向设置，

8、所述轨道段底部间隔凹设有多个与所述钢榫头相对应的榫槽，对应的钢榫头与榫槽通过形成榫卯结构配合连接。

9、优选的是，所述钢榫头为直角榫、燕尾榫、椭圆榫、圆榫中任意的一种。

10、优选的是，所述钢构件为槽钢，其包括钢底板、设于所述钢底板两端的一对钢固定板，一对钢固定板分别对应卡接于相邻轨道段的一对连接件上。

11、优选的是，所述连接件还包括：

12、侧板，其设于所述钢腹板一端；

13、类l形卡板，其具有竖板和设于所述竖板下端的横板，所述竖板顶端设于所述钢腹板的另一端，且所述横板自由端朝向所述侧板设置，所述类l形卡板与所述侧板、所述钢腹板形成类l形的间隙，所述固定板卡接于所述间隙内；

14、固连桩，其设于所述类l形卡板下端，所述固连桩下端设于下层基岩上。

15、优选的是，所述类l形卡板、所述钢腹板、所述钢榫头、所述侧板、所述固连桩一体形成。

16、优选的是，还包括以下步骤：

17、s5、于一对弧形轨道板之间用混凝土浇筑形成混凝土板，所述混凝土板沿其弧度间隔凸设多块混凝土预制块，所述混凝土预制块中部沿其长度方向开设预留孔；

18、s6、多块混凝土预制块通过预应力钢绞线连接，所述预应力钢绞线依穿过多块混凝土预制块的预留孔，直至所述预应力钢绞线穿过最后一块混凝土预制块，将所述预应力钢绞线两端固定位于所述弧形轨道板两端的下层基岩的锚固桩上。

19、优选的是，所述锚固桩制备方法包括以下步骤：

20、于所述弧形轨道板两端的下层基岩上开凿桩孔；

21、将钢筋圆柱架置于所述桩孔中；

22、往所述桩孔中浇筑混凝土，混凝土与钢筋圆柱架一体形成所述锚固桩。

23、优选的是，所述混凝土预制块为弧形块，其高度为30～50cm，长度和宽度均为40～50cm。

24、优选的是，所述预留孔的直径大于50mm。

25、本发明至少包括以下有益效果：

26、第一、本发明采用将钢构件卡接于连接件上、连接件与轨道段榫卯连接，使得钢构件限位固定于相邻的两轨道段上，为两轨道段连接处实施一定的预应力，提高由多对轨道对组成的一对弧形轨道板的承载力，从而加固弧形轨道板的结构，且本发明采用卡接和榫卯连接的方式将钢构件限位固定于轨道段底部，相较于传统的通过粘结剂及锚栓将钢板粘贴锚固在轨道上，不会对轨道造成损伤。

27、第二、本发明采用混凝土预制块、预应力钢绞线将混凝土板和一对弧形轨道板、下层基岩形成固定结构，使得隧道掘进机对轨道的使用无影响、施工方便快捷，并能够显著提高混凝土板结构的承载能力，从而拉紧一对弧形轨道板，减少其产生形变及其上浮。

28、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

技术特征：

1.弧形轨道板加固措施，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的弧形轨道板加固措施，其特征在于，所述连接件包括钢腹板、间隔凸设于所述钢腹板上端的多个钢榫头，多个钢榫头沿所述轨道段长度方向设置，

3.如权利要求2所述的弧形轨道板加固措施，其特征在于，所述钢榫头为直角榫、燕尾榫、椭圆榫、圆榫中任意的一种。

4.如权利要求1所述的弧形轨道板加固措施，其特征在于，所述钢构件为槽钢，其包括钢底板、设于所述钢底板两端的一对钢固定板，一对钢固定板分别对应卡接于相邻轨道段的一对连接件上。

5.如权利要求4所述的弧形轨道板加固措施，其特征在于，所述连接件还包括：

6.如权利要求5所述的弧形轨道板加固措施，其特征在于，所述类l形卡板、所述钢腹板、所述钢榫头、所述侧板、所述固连桩一体形成。

7.如权利要求1所述的弧形轨道板加固措施，其特征在于，还包括以下步骤：

8.如权利要求7所述的弧形轨道板加固措施，其特征在于，所述锚固桩制备方法包括以下步骤：

9.如权利要求7所述的弧形轨道板加固措施，其特征在于，所述混凝土预制块为弧形块，其高度为30～50cm，长度和宽度均为40～50cm。

10.如权利要求7所述的弧形轨道板加固措施，其特征在于，所述预留孔的直径大于50mm。

技术总结
本发明公开了一种弧形轨道板加固措施，包括以下步骤：S1、于斜井的下层基岩间隔预设多对连接件，一对连接件分别位于预设的两对轨道段下方；S2、通过钢构件将一对连接件的相邻的两端进行卡接，然后将一对连接件凸设于下层基岩上，再将相邻的轨道段通过榫卯连接设于一对连接件上；S3、重复步骤S1和S2，沿斜井的下层基岩弧度依次连接多对轨道段，直至连接完最后一对轨道段，形成一对弧形轨道板；S4、用膨胀砂浆将弧形轨道板与钢构件、弧形轨道板与下层基岩之间填充振实。本发明通过榫卯接连方式将钢构件限位固定于轨道，具有在不破坏弧形轨道板的基础上加固其结构的有益效果。

技术研发人员：何金星,李雷,李海,孟庆廷,邵宏魁,宫立伟
受保护的技术使用者：中国水利水电第六工程局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12