波纹钢初期支护结构的制作方法

本实用新型涉及隧道支护结构，尤其涉及一种波纹钢初期支护结构。

背景技术：

在隧道建设过程中，浅埋暗挖法是针对软弱围岩地层，以改造地质条件为前提，以控制地表沉降为重点，以格栅和锚杆喷射混凝土作为初期支护手段所进行的隧道施工方法。

目前，常规采用钢格栅、喷射混凝土的暗挖隧道初期支护结构体系，其中，波纹钢板所形成的波纹钢管能够良好地适应管道纵向的不均匀沉降，波纹钢作为结构材料的优点在于施工工期短，工序简单，受力性能好，性价比高，在公路交通和市政工程中得到广泛的应用。

由于在隧道建设过程中，隧道开挖后，为防止围岩变形，特别是对于暗挖隧道的软弱围岩地层，必须对围岩具有较强的支护能力，具有较强的承压能力。而目前的初期支护，由于波纹钢片连接位置未作处理，其连接位置与波纹钢片其他位置结构相同，波纹钢片之间的连接而形成的初期支护，其承载能力还有待进一步提高。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型提供了一种波纹钢初期支护结构，以解决现有技术中波纹钢初期支护结构承载能力不强的技术问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，根据本实用新型的一个方面，提供一种波纹钢初期支护结构，包括波纹钢片；所述波纹钢片包括波纹钢片本体和第一叠放段，所述波纹钢片本体与所述第一叠放段固定连接，且沿所述波纹钢片的延伸方向排布，所述第一叠放段沿所述波纹钢片的径向向内凹陷或向外突出。

进一步地，所述第一叠放段的内径与所述波纹钢片本体的内径之差与所述波纹钢片本体的厚度相同。

进一步地，所述第一叠放段的外径与所述波纹钢片本体的外径之差与所述波纹钢片本体的厚度相同。

进一步地，所述第一叠放段设置有第一通孔，所述第一通孔沿所述第一叠放段的厚度方向贯穿所述第一叠放段；所述波纹钢片本体远离所述第一叠放段的一端设置有第二通孔，所述第二通孔沿所述波纹钢片本体的厚度方向贯穿所述波纹钢片本体；单侧紧固件穿过所述第一通孔和所述第二通孔以连接沿所述波纹钢片延伸方向排布的相邻两片所述波纹钢片。

进一步地，所述第一通孔和/或所述第二通孔为腰孔。

进一步地，所述波纹钢片还包括第二叠放段；所述第一叠放段和所述第二叠放段沿所述波纹钢片的延伸方向位于所述波纹钢片本体的相对两端，所述第二叠放段与所述波纹钢片连接，且所述第二叠放段沿所述波纹钢片本体的径向向内凹陷或向外突出。

进一步地，所述波纹钢片还包括连接法兰；所述连接法兰的一侧部与所述波纹钢片本体的一侧部连接，所述连接法兰的另一侧部沿所述波纹钢片本体的径向延伸。

进一步地，所述连接法兰上设置有第三通孔，所述第三通孔沿所述连接法兰的厚度方向贯穿所述连接法兰，第一紧固件穿过相邻两片连接法兰的所述第三通孔以连接沿所述波纹钢片的轴线方向排布的相邻两片所述波纹钢片。

进一步地，相邻两片所述波纹钢片的所述连接法兰之间夹紧有止水带。

(三)有益效果

本实用新型提出的一种波纹钢初期支护结构，其有益效果主要如下：

通过设置第一叠放段，并使得第一叠放段相对于波纹钢片本体沿波纹钢片本体径向向内凹陷或向外凸出，便于沿波纹钢片延伸方向排布的相邻两片波纹钢片之间的连接，使多片波纹钢片依次连接时，能够使最终形成的波纹钢初期支护结构中的各波纹钢片的中心轴线位于同一平面，能够提高波纹钢初期支护结构的承载能力。进一步，通过设置第二叠放段，并使第一叠放段和第二叠放段沿波纹钢片径向延伸的方向相反，能够使相邻两波纹钢片的连接更简便，承载能力更好。并且，通过在任一波纹钢片本体的侧部设置连接法兰，以便于增加波纹钢初期支护结构沿其轴线方向的宽度，进一步增强其承载能力。并且，通过叠放段和连接法兰的设置，其连接方式简单，能够简化沿波纹钢初期支护结构轴线方向排布的相邻两波纹钢片之间的连接，有效降低作业量和劳动强度，缩短施工时间。

附图说明

图1为本实用新型实施例的一种波纹钢初期支护结构的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的一种波纹钢初期支护结构的波纹钢片的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的一种波纹钢初期支护结构的两片波纹钢片连接的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的一种波纹钢初期支护结构的三片波纹钢片连接的结构示意图；

图中，1-波纹钢片本体，2-第一叠放段，3-第一通孔，4-第二叠放段，5-第二通孔，6-连接法兰，7-第三通孔，8-止水带，9-单侧紧固件，10-第一紧固件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参见图1和图2所示，本实用新型实施例提供一种波纹钢初期支护结构，包括波纹钢片；波纹钢片包括波纹钢片本体1和第一叠放段2，波纹钢片本体1与叠放段固定连接，且沿波纹钢片的延伸方向排布，第一叠放段2沿波纹钢片本体1的径向向内凹陷或向外突出。

具体地，波纹钢片可为弧形钢片；优选沿波纹钢片的延伸方向的截面的内侧和外侧均为弧线。其中，波纹钢片的延伸方向为沿波纹钢初期支护环形结构的环向。波纹钢初期支护结构可包括多个波纹钢片；多个波纹钢片的弧度可以相同，也可以不相同。多个波纹钢片沿波纹钢片的延伸方向依次排布，能够形成一环形的初期支护结构，以用于隧道内的支护。根据波纹钢初期支护结构的形状，可以适当调整或选择各波纹钢片的弧度。

对于任一波纹钢片，波纹钢片包括波纹钢片本体1和第一叠放段2。波纹钢片本体1的一端与第一叠放段2的一端连接；二者也可以是一体成型。第一叠放段的2材质和形状与波纹钢片本体1优选是一样的。例如，第一叠放段2可以是波纹钢片本体1的一端部沿波纹钢片本体1径向压折后再行波纹辊压而成。

其中，第一叠放段2沿波纹钢片本体1的径向向内凹陷或向外突出，使得第一叠放段2的内径与波纹钢片本体1的内径不同。如无特殊说明，以下均以朝向波纹钢初期支护结构的中心的方向为向内，背离波纹钢初期支护结构的中心的方向为向外。当相邻两片波纹钢片相互连接时，可使一片波纹钢片的波纹钢片本体1的外侧壁贴合于另一波纹钢片第一叠放段2的内侧壁，或者，可使一片波纹钢片第一叠放段2的外侧壁贴合于另一波纹钢片本体1的内侧壁。

采用上述结构，当多个波纹钢片沿波纹钢片的延伸方向排布，并依次连接时，能够使最终形成的波纹钢初期支护结构中的各波纹钢片的轴线位于同一平面，能够提高波纹钢初期支护结构的承载能力。此外，由于第一叠放段2相对于波纹钢片本体1向内凹陷或向外突出，还能够增强相邻两片波纹钢片之间连接的稳定性。

在一个具体的实施例中，第一叠放段2的内径与波纹钢片本体1的内径之差与波纹钢片本体1的厚度相同，或，第一叠放段2的外径与波纹钢片本体1的外径之差与波纹钢片本体1的厚度相同。在上述各实施例的基础上，本实施例具体说明第一叠放段2向内凹陷或向外突出的结构。

当第一叠放段2沿波纹钢片本体1的径向向外突出时，优选第一叠放段2的内径与波纹钢片本体1的内径之差等于波纹钢片本体1的厚度。则一片波纹钢片本体1的外侧壁贴合在另一波纹钢片第一叠放段2的内侧壁，两片波纹钢片各自的轴线位置并不会发生改变。

同样，当第一叠放段2沿波纹钢片本体1的径向向内凹陷时，优选第一叠放段2的外径与波纹钢片本体1的外径之差等于波纹钢片本体1的厚度。则一片波纹钢片第一叠放段2的外侧壁贴合于另一波纹钢片本体1的内侧壁时，两片波纹钢片各自的轴线位置也不会发生改变。

在一个具体的实施例中，第一叠放段2设置有第一通孔3，第一通孔3沿叠放段的厚度方向贯穿第一叠放段2；波纹钢片本体1远离第一叠放段2的一端设置有第二通孔5，第二通孔5沿波纹钢片本体1的厚度方向贯穿波纹钢片本体1；单侧紧固件9穿过第一通孔3和第二通孔5以连接沿波纹钢片延伸方向排布的相邻两片波纹钢片。

在上述各实施例的基础上，本实施例具体说明相邻两片波纹钢片之间连接的结构。在第一叠放段2和波纹钢片本体1上分别对应设置通孔，并且，当第一叠放段2与波纹钢片本体1相互叠加时，第一通孔3和第二通孔5可沿某一方向重合，单侧紧固件9穿过第一通孔3和第二通孔5，并固定，即可实现相邻两片波纹钢片的连接。其中，单侧紧固件9可以是单边螺栓或其他便于实现单侧紧固的结构。

其中，第一通孔3和第二通孔5均可对应设置多个，以增强波纹钢片之间连接的稳定性。将多片波纹钢片沿波纹钢片的延伸方向依次排布，任意相邻两片波纹钢片按照上述方式连接，能够增强波纹钢初期支护结构的承载能力。

在一个具体的实施例中，第一通孔3和/或第二通孔5为腰孔。在上述各实施例的基础上，本实施例具体说明第一通孔3和第二通孔5的结构。第一通孔3和/或第二通孔5采用腰孔的结构，能够增强相邻两片波纹钢片之间连接的便捷性，能够降低拼装难度，提升工效。其中，优选腰孔的长度方向与波纹钢片的延伸方向相同。

在一个具体的实施例中，波纹钢片还包括第二叠放段4；第一叠放段2和第二叠放段4沿波纹钢片的延伸方向位于波纹钢片本体1的相对两端，第二叠放段4与波纹钢片连接，且第二叠放段4沿波纹钢片本体1的径向向内凹陷或向外突出。在上述各实施例的基础上，本实施例具体说明第二叠放段4的结构。

第二叠放段4与第一叠放段2位于波纹钢片本体1的相对两端，并且，第一叠放段2、波纹钢片本体1和第二叠放段4沿波纹钢片的延伸方向排布。第二叠放段4与波纹钢片本体1可以是固定连接，也可以是一体成型。第二叠放段4的材质和波纹钢形状与波纹钢片本体1优选是一样的。例如，第二叠放段4可以是由波纹钢片本体1的一端部沿波纹钢片本体1径向压折后再行波纹辊压而成。

可以理解的是，当设置第二叠放段4时，第二通孔5则设置在第二叠放段4上，即第二通孔5沿第二叠放段4的厚度方向贯穿第二叠放段4。当第一叠放段2与第二叠放段4相互贴合时，第一通孔3与第二通孔5沿一方向重合，便于单侧紧固件9的紧固。

第二叠放段4也同样可以沿波纹钢片本体1的径向向内凹陷或向外突出。其中，第一叠放段2与第二叠放段4沿波纹钢片本体1径向延伸的方向相反。例如，当第一叠放段2沿波纹钢片本体1径向向内凹陷时，第二叠放段4优选沿波纹钢片本体1径向向外突出；第一叠放段2沿波纹钢片本体1径向向外突出时，第二叠放段4优选沿波纹钢片本体1径向向内凹陷。

采用上述结构，更便于第一叠放段2与第二叠放段4的连接。参见图3所示，当沿波纹钢片的延伸方向排布的相邻两片波纹钢片连接时，可使第二叠放段4的外侧壁贴紧于第一叠放段2的内侧壁，或者，使第一叠放段2的外侧壁贴紧于第二叠放段4的内侧壁，能够避免第一叠放段2或第二叠放段4相对于波纹钢片本体1突出或凹陷过多，能够进一步增强波纹钢初期支护结构的稳定性和承载能力。

在一个具体的实施例中，波纹钢片还包括连接法兰6；连接法兰6的一侧部与波纹钢片本体1的一侧部连接，连接法兰6的另一侧部沿波纹钢片本体1的径向延伸。在上述各实施例的基础上，本实施例具体说明连接法兰6的结构。

为使波纹钢初期支护结构沿其轴线方向具有一定的宽度，多个波纹钢片还可以沿波纹钢初期支护结构的轴线方向排布，并相互连接，以增加波纹钢初期支护结构沿其轴线方向的宽度，增强其支撑强度。

其中，对于任一波纹钢片，在波纹钢片本体1的侧部还连接有连接法兰6。波纹钢片的相对两侧部均可设置连接法兰6。当波纹钢片本体1的相对两侧部均设置连接法兰6时，则两个连接法兰6、第一叠放段2和第二叠放段4分别位于波纹钢片本体1的四周。

连接法兰6沿波纹钢片本体1的径向延伸，且连接法兰6的一侧部与波纹钢片本体1的一侧部固定连接或一体成型。其中，连接法兰6的另一侧部可朝向波纹钢片本体1轴线的方向延伸，也可以向背离波纹钢片本体1轴线的方向延伸。当沿波纹钢片轴线方向排布的两片波纹钢片连接时，两片波纹钢片的连接法兰6相互贴合在一起，便于两片波纹港片的连接。

在一个具体的实施例中，参见图3和图4所示，连接法兰6上设置有第三通孔7，第三通孔7沿连接法兰6的厚度方向贯穿连接法兰6，第一紧固件10穿过相邻两片连接法兰6的第三通孔7以连接沿波纹钢片的轴线方向排布的相邻两片波纹钢片。在上述各实施例的基础上，本实施例具体说明相邻两片波纹钢片沿波纹钢初期支护结构的轴线方向的连接。

连接法兰6上设置第三通孔7，使相邻两片波纹钢片连接时，两片波纹钢片的连接法兰6相互贴合在一起，并使两个连接法兰6上的第三通孔7沿一方向重合，第一紧固件10穿过两个第三通孔7，并将第一紧固件10固定，即可实现沿波纹钢片轴线方向相邻的两个波纹钢片的连接。通过叠放段和连接法兰6的设置，其连接方式简单，能够简化沿波纹钢初期支护结构轴线方向排布的相邻两波纹钢片之间的连接，有效降低作业量和劳动强度，缩短施工时间。其中，第一紧固件10可以是螺栓、螺杆或其他紧固结构。

在一个具体的实施例中，参见图4所示，相邻两片波纹钢片的连接法兰6之间夹紧有止水带8。在上述各实施例的基础上，本实施例具体说明连接法兰6之间连接的结构。

在两个连接法兰6贴合在一起时，两个连接法兰6之间还设置止水带8，能够避免波纹钢初期支护结构用于支护隧道时出现渗水。其中，可以理解的是，连接法兰6延伸至第一叠放段2和第二叠放段4，使得波纹钢片本体1、第一叠放段2和第二叠放段4的侧部均具有连接法兰6，在连接过程中，止水带8也可与连接法兰6的长度相同，使得沿波纹钢片本体1轴线方向排布的相邻两片波纹钢片之间均具有止水带8，能够增强防水效果。其中，止水带8可为橡胶止水带或其他具有一定弹性性能的止水带。

本实用新型的波纹钢初期支护结构，通过设置第一叠放段，并使得第一叠放段相对于波纹钢片本体沿波纹钢片本体径向向内凹陷或向外凸出，便于沿波纹钢片延伸方向排布的相邻两片波纹钢片之间的连接，使多片波纹钢片依次连接时，能够使最终形成的波纹钢初期支护结构中的各波纹钢片的中心轴线位于同一平面，能够提高波纹钢初期支护结构的承载能力。进一步，通过设置第二叠放段，并使第一叠放段和第二叠放段沿波纹钢片径向延伸的方向相反，能够使相邻两波纹钢片的连接更简便，承载能力更好。并且，通过在任一波纹钢片本体的侧部设置连接法兰，以便于增加波纹钢初期支护结构沿其轴线方向的宽度，进一步增强其承载能力。并且，通过叠放段和连接法兰的设置，其连接方式简单，能够简化沿波纹钢初期支护结构轴线方向排布的相邻两波纹钢片之间的连接，有效降低作业量和劳动强度，缩短施工时间。

最后，本实用新型的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。