一种用于盾构隧道测量的对中支架的制作方法

本技术涉及盾构测量设备，特别是一种用于盾构隧道测量的对中支架。

背景技术：

1、盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，一般是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩体防止其向隧道内侧坍塌；在盾构法施工过程中，需要不断通过全站仪等测量设备监测盾构隧道的位置，以保证隧道的精度幅和施工要求；在监测盾构隧道位置时，常使用强制对中支架将测量设备相对盾构管片固定以辅助测量。

2、但现有的强制对中支架常通过在盾构管片上打孔，再安装膨胀螺栓的方式固定于盾构管片，会造成盾构管片的外观和内部结构受损；同时再盾构管片上打孔的步骤耗时耗力，导致强制对中支架安装效率低下；且若打孔过程中遇到管片内置的钢筋等障碍物，则需要重新打孔，既会导致工时进一步上升，也会导致对盾构管片的破坏增大。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于：解决现有的对中支架需要再盾构管片上打孔以进行安装，会对盾构管片产生破坏，且安装效率低下的问题，提供了一种一种用于盾构隧道测量的对中支架。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

3、一种用于盾构隧道测量的对中支架，包含弧形底板、限位杆和测量盘；

4、所述弧形底板一面的形状与盾构管片内壁的形状对应；所述弧形底板上设置有沿其径向的安装通孔；

5、所述限位杆能够转动连接于所述安装通孔中；所述限位杆位于所述弧形底板的内侧的部分具有螺纹且连接有螺母；所述限位杆位于所述弧形底板的外侧的部分具有限位块；所述限位块沿所述弧形底板轴向的宽度和盾构管片的轴向拼接缝宽度匹配；

6、所述测量盘连接于所述弧形底板的另一面；所述测量盘用于安装测量设备。

7、弧形底板的外侧，即当将本方案连接于盾构管片，弧形底板朝向盾构管片的一侧；弧形底板的内侧，即当将本方案连接于盾构管片，弧形底板朝向隧道内部的一侧；限位块可以是各种形状，如矩形或纺锤形，其宽度与盾构管片的轴向拼接缝匹配，可以等于或略小于盾构管片的轴向拼接缝，只要当限位块跟随限位杆在螺母的作用下旋转时，能够紧抵于盾构管片的轴向拼接缝的侧壁并卡死即可。

8、测量盘与弧形底板之间可以通过调节机构连接，也可以直接固定连接。

9、弧形底板沿其周向的长度根据安装通孔的布置以及测量盘和弧形底板的具体连接结构而定。

10、使用本方案时，将盾构管片的轴向拼接缝清理干净，随后将限位块伸入盾构管片的轴向拼接缝中；沿轴向拼接缝长度方向挪动弧形底板，直至测量盘处于水平状态；拧紧螺母将限位杆与弧形底板相对固定；在拧紧螺母的过程中，限位杆会跟随螺母旋转，并带动限位块旋转；由于限位块的宽度与盾构管片的轴向拼接缝匹配，因此旋转后限位块的侧壁会紧抵于轴向拼接缝的侧壁并卡死，从而使限位杆的位置锁定，进而使弧形底板相对盾构管片的位置固定。

11、由于本方案通过带有限位块的限位杆和螺母的配合，直接将弧形底板固定于盾构管片的轴向拼接缝中，因此在安装时无需在盾构管片上打孔，不会对盾构管片的外观和内部结构产生破坏；同时由于无需打孔操作，本方案的安装也更加便捷。

12、作为本实用新型的优选方案，所述限位杆的数量大于一；所述限位杆相对所述弧形底板沿周向分布。

13、本方案能保证弧形底板和盾构管片的连接更加可靠。

14、作为本实用新型的优选方案，所述测量盘和所述弧形底板固定连接。

15、固定连接既测量盘和弧形底板之间不设置调节机构，可以采用多种方式，如将测量盘直接与弧形底板焊接连接。

16、现有的对中支架由于依赖钻孔进行安装，因此测量盘常通过调节机构连接于底座以微调测量盘相对盾构管片钻孔的位置，但调节机构容易导致测量盘与底座的连接不够可靠，从而导致测量盘与盾构管片钻孔的相对位置在外界振动的影响下发生变动，进而导致测量结果发生误差；本方案在拧紧螺母前可以沿着盾构管片的轴向拼接缝移动，因此可以直接将测量盘与弧形底板固定连接，无需调节机构，能够使测量盘和弧形底板之间的连接更加可靠。

17、作为本实用新型的优选方案，所述测量盘通过三角撑连接于所述弧形底板。

18、本方案能保证测量盘与弧形底板的连接更加可靠，难以变形，从而保证测量盘与弧形底板的相对位置准确，进而保证测量结果的准确。

19、作为本实用新型的优选方案，所述限位杆为t形螺栓；所述t形螺栓的螺帽宽度和盾构管片的轴向拼接缝匹配；所述螺帽位于所述弧形底板的外侧。

20、若没有与盾构管片的轴向拼接缝宽度匹配的t形螺栓，也可以购买螺帽更宽的t形螺栓并将螺母打磨或切割至宽度与盾构管片的轴向拼接缝匹配。

21、本方案直接采用现有技术中的t形螺栓作为限位杆，可以减少自制件的数量，降低本方案的制造时间成本。

22、作为本实用新型的优选方案，所述限位块沿所述限位杆轴向的尺寸为t，5mm≤t≤8mm。

23、本方案推荐了限位块沿限位杆轴向的尺寸，即限定限位块的厚度；本方案的厚度既能保证限位块与盾构管片具有足够的接触面积以使弧形底板与盾构管片连接可靠，又不会由于限位块过厚而导致弧形底板无法与盾构管片贴合。

24、作为本实用新型的优选方案，所述测量盘上设置有棱镜。

25、本方案在测量盘上设置棱镜，可以方便使用全站仪对本方案进行测量。

26、作为本实用新型的优选方案，所述限位杆的螺纹的螺纹外径至少为八毫米。

27、本方案能保证限位杆具有足够的强度，避免限位杆在弧形底板和测量盘的自重下发生弯曲从而导致测量盘相对弧形底板的位置发生变化，进而导致测量结果发生误差的情况。

28、作为本实用新型的优选方案，所述螺母和所述弧形底板之间还设置有垫片。

29、本方案在螺母和弧形底板之间设置垫片，能避免在拧紧螺母时，螺母划伤弧形底板的表面。

30、作为本实用新型的优选方案，所述螺母为防松螺母。

31、采用防松螺母能防止螺母对限位杆的固定在外界振动的作用下松动，从而导致限位块不再紧抵于盾构管片的轴向拼接缝的侧壁，进而导致本方案相对盾构管片的固定松动的情况。

32、作为本实用新型的优选方案，所述安装通孔的数量为三。

33、本方案既能能保证弧形底板和盾构管片的连接可靠，又不会由于安装通孔的数量过多而导致安装繁琐。

34、综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

35、1、本方案通过带有限位块的限位杆和螺母的配合，直接将弧形底板固定于盾构管片的轴向拼接缝中，因此在安装时无需在盾构管片上打孔，不会对盾构管片的外观和内部结构产生破坏；同时由于无需打孔操作，本方案的安装也更加便捷。

36、2、本方案在拧紧螺母前可以沿着盾构管片的轴向拼接缝移动，因此可以直接将测量盘与弧形底板固定连接，无需调节机构，能够使测量盘和弧形底板之间的连接更加可靠。

技术特征：

1.一种用于盾构隧道测量的对中支架，其特征在于，包含弧形底板(2)、限位杆(3)和测量盘(4)；

2.根据权利要求1所述的一种用于盾构隧道测量的对中支架，其特征在于，所述限位杆(3)的数量大于一；所述限位杆(3)相对所述弧形底板(2)沿周向分布。

3.根据权利要求1所述的一种用于盾构隧道测量的对中支架，其特征在于，所述测量盘(4)和所述弧形底板(2)固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于盾构隧道测量的对中支架，其特征在于，所述测量盘(4)通过三角撑连接于所述弧形底板(2)。

5.根据权利要求1至4中任何一项所述的一种用于盾构隧道测量的对中支架，其特征在于，所述限位杆(3)为t形螺栓；所述t形螺栓的螺帽宽度和盾构管片(1)的轴向拼接缝匹配；所述螺帽位于所述弧形底板(2)的外侧。

6.根据权利要求1至4中任何一项所述的一种用于盾构隧道测量的对中支架，其特征在于，所述限位块(31)沿所述限位杆(3)轴向的尺寸为t，5mm≤t≤8mm。

7.根据权利要求1至4中任何一项所述的一种用于盾构隧道测量的对中支架，其特征在于，所述测量盘(4)上设置有棱镜(8)。

8.根据权利要求1至4中任何一项所述的一种用于盾构隧道测量的对中支架，其特征在于，所述限位杆(3)的螺纹的螺纹外径至少为八毫米。

9.根据权利要求1至4中任何一项所述的一种用于盾构隧道测量的对中支架，其特征在于，所述螺母(6)和所述弧形底板(2)之间还设置有垫片(7)。

10.根据权利要求1至4中任何一项所述的一种用于盾构隧道测量的对中支架，其特征在于，所述螺母(6)为防松螺母。

技术总结
本技术涉及盾构测量设备技术领域，提供了一种用于盾构隧道测量的对中支架，包含弧形底板、限位杆和测量盘；所述弧形底板一面的形状与盾构管片内壁的形状对应；所述弧形底板上设置有沿其径向的安装通孔；所述限位杆能够转动连接于所述安装通孔中；所述限位杆位于所述弧形底板的内侧的部分具有螺纹且连接有螺母；所述限位杆位于所述弧形底板的外侧的部分具有限位块；所述测量盘连接于所述弧形底板的另一面；所述测量盘用于安装测量设备。使用该用于盾构隧道测量的对中支架，能解决现有的对中支架需要再盾构管片上打孔以进行安装，会对盾构管片产生破坏，且安装效率低下的问题。

技术研发人员：田贵义,苗宇滔,田飞飞,冯林,黄国庆,马川,刘雨墨,袁威,翁友华,陈廷涛,刘涛,宋强,张朝俊,杨国元,唐礼
受保护的技术使用者：中铁二局集团有限公司
技术研发日：20230331
技术公布日：2024/1/15