一种用于盾构隧道管片的转接环的制作方法

1.本实用新型属于轨道交通施工技术领域，具体涉及一种用于盾构隧道管片的转接环。


背景技术：

2.现阶段城市轨道交通、地下综合管廊建设隧道多采用盾构法实施，管片类型多为钢筋混凝土管片，拼装方式主要为通缝拼装及错缝拼装，管片与管片间采用螺栓连接。目前螺栓连接方式主要分为三类，分别为弯螺栓连接、斜螺栓连接及直螺栓连接，根据工程特点进行选用，其中弯螺栓与斜螺栓市场应用较为广泛。
3.由于管片在生产时，根据所采用的管片拼装方式，模具中螺栓孔位及螺栓套管数量、型式、位置已被限定，便于前、后环管片拼装定位及连接。现阶段，上述情况限制了同一盾构隧道工程，只能采取单一螺栓连接类型(弯螺栓连接或斜螺栓连接)的管片，若采用不同型式的连接螺栓，由于螺栓孔位、数量不同以及预埋螺栓套管型式、尺寸不同，管片环与环间将无法连接。若因同一连接类型的管片产能不足或由于其它客观因素需进行管片连接型式的转换，导致盾构机长时间停机而引起次生风险发生。


技术实现要素：

4.为了克服上述技术缺陷，本实用新型提供了一种用于盾构隧道管片的转接环，能使得同一隧道可以使用不同螺栓连接类型的管片。
5.为了解决上述问题，本实用新型按以下技术方案予以实现的：
6.一种用于盾构隧道管片的转接环，其特征在于，包括：圆环状的转接环本体，所述转接环本体的两侧端面设置有若干直孔和若干斜孔，所述转接环本体包括若干圆弧状的环向分块，若干环向分块相连接以形成所述转接环本体。
7.作为本实用新型的进一步改进，所述环向分块包括：背板、两块环板和两块端板，所述背板设置在两块所述环板之间，两块所述端板分别设置在所述背板的两端，相邻的所述环向块通过所述端板连接，所述背板、所述环板均设置为圆弧状。
8.作为本实用新型的进一步改进，所述端板上设置有若干螺栓孔，相邻的所述环向块通过螺栓连接。
9.作为本实用新型的进一步改进，所述环向分块的展开面为方形或者梯形。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述背板的内侧设置有若干环向肋板。
11.作为本实用新型的进一步改进，所述背板的内侧设置有若干环向加劲板。
12.作为本实用新型的进一步改进，所述背板的内侧设置有若干纵向肋板。
13.作为本实用新型的进一步改进，所述背板的内侧设置有若干纵向加劲板。
14.作为本实用新型的进一步改进，所述背板贯穿设置有举重壁孔。
15.作为本实用新型的进一步改进，所述背板贯穿设置有注浆孔。
16.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：转接环本体的两侧端面设置用
于与弯螺栓混凝土管片连接的直孔，以及与斜螺栓混凝土管片的斜孔，使得弯螺栓混凝土管片与斜螺栓混凝土管片也能实现快速连接，解决了同一盾构隧道工程，多种螺栓连接类型管片无法拼装、无法连接的情况，基于此，可在隧道任意里程实现弯螺栓连接管片与斜螺栓连接管片的转换使用。
附图说明
17.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：
18.图1为实施例1所述转接环本体侧面视图；
19.图2为实施例1所述f环向分块的主视图；
20.图3为实施例1所述f环向分块的俯视图；
21.图4为实施例1所述f环向分块的剖视图；
22.图5为实施例1所述l1环向分块的主视图；
23.图6为实施例1所述l1环向分块的俯视图；
24.图7为实施例1所述l2环向分块的主视图；
25.图8为实施例1所述l3环向分块的俯视图；
26.图9为实施例1所述b1
‑
b3环向分块的主视图；
27.图10为实施例1所述b1
‑
b3环向分块的俯视图；
28.图11为实施例1所述转接环本体的使用状态展开图；
29.图12为实施例1所述1#型螺栓的结构示意图；
30.图13为实施例2所述1#型螺栓的结构示意图；
31.图14为实施例3所述1#型螺栓的结构示意图。
32.标记说明：1、转接环本体；11、环向分块；111、背板；112、环板；1121、直孔；1122、斜孔；113、端板；1131、螺栓孔；114、环向肋板；115、环向加劲板；116、纵向肋板；117、纵向加劲板；118、举重壁孔；119、注浆孔；12、1#型螺栓；13、2#型螺栓；14、3#型螺栓；2、弯螺栓混凝土管片；3、斜螺栓混凝土管片。
具体实施方式
33.以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
34.实施例1
35.本实施例提供了一种用于盾构隧道管片的转接环，如图1和图11所示所示，包括：圆环状的转接环本体1，转接环本体1的两侧端面设置有若干用于与弯螺栓混凝土管片2连接的直孔1121和若干与斜螺栓混凝土管片3连接的斜孔1122，转接环本体1包括若干圆弧状的环向分块11，若干环向分块11相连接以形成所述转接环本体1。
36.本实施例的转接环本体1的两侧端面设置用于与弯螺栓混凝土管片2连接的直孔1121，以及与斜螺栓混凝土管片3的斜孔1122，使得弯螺栓混凝土管片2与斜螺栓混凝土管片3也能实现快速连接，解决了同一盾构隧道工程，多种螺栓连接类型管片无法拼装、无法连接的情况，基于此，可在隧道任意里程实现弯螺栓连接管片与斜螺栓连接管片的转换使用；此外，转接环本体1可在工厂预制生产、构件尺寸可根据设计要求灵活调整，具有良好的
承载能力，且钢结构均经防腐处理，可作为永久结构使用，施工拼装简易快捷。
37.转接环本体1可通过工厂预制，进行全环(含螺栓、螺母、垫圈)镀锌或涂刷环氧富锌底漆及环氧沥青漆防腐处理，实施前应对全环管片表面做除锈处理，除锈质量等级需达到s3级。环缝、纵缝采用遇水膨胀止水条、弹性橡胶密封垫及氯丁胶乳水泥、密封胶防水密闭处理。转接环本体1下部90
°
～180
°
范围隔腔采用c30混凝土挂网填充。
38.具体的，本实施例中的转接环本体1外径8.5m，内径7.7m，其中，如图2
‑
图10所示，环向分块11包括：背板111、两块环板112和两块端板113，背板111设置在两块环板112之间，两块端板113分别设置在背板111的两端，相邻的环向块通过端板113连接，背板111、环板112均设置为圆弧状，直孔1121、斜孔1122均设置在所述环板112上，环向板的每块板的厚度为20mm～30mm，环宽1.6m，厚0.4m，材质为q355b钢材。
39.本实施例中的转接环本体1包括七块环向分块(f、l1、l2、b1、b2、b3、b4)，每块环宽1.6m，厚0.4m，板材厚度20mm～30mm，呈格栅式分布，钢材经除锈处理并涂抹防腐漆。
40.如图2和图4所示，为本实施例f环向分块11的结构示意图，本块材料主要为q355b钢材，通过焊接组成，端板113厚度30mm，分别设置1块，每块腹板预留14处φ33mm的螺栓孔1131，孔间距223mm；背板111厚度30mm，设置1块；环板112厚度30mm，分别设置1块，环板112腹板轴线处预留1处φ33mm的直孔1121，环板112腹板轴线处预留1处φ40mm的举重壁孔118；环向肋板114厚度20mm，设置6道；环向加劲板115厚度30mm，设置8道；纵向肋板116厚度20mm，设置15道；纵向加劲板117厚度20mm、30mm，设置29道。
41.如图5和图6所示，为本实施例l1环向分块11的结构示意图，本块材料主要为q355b钢材，通过焊接组成，端板113厚度30mm，分别设置1块，每块腹板预留14处φ33mm的螺栓孔1131，孔间距223mm；背板111厚度30mm，设置1块；环板112厚度30mm，分别设置1块，环板112腹板轴线处预留3处φ33mm的直孔1121，环板112腹板轴线处预留3处φ40mm圆孔，作为举重壁孔118和注浆孔119；环向肋板114厚度20mm，设置6道；环向加劲板115厚度30mm，设置8道；纵向肋板116厚度20mm，设置56道；纵向加劲板117厚度20mm、30mm，设置72道；举重壁孔118周边设置20mm厚纵向肋板116、30mm厚纵向加劲板117各1道、2道20mm厚环向肋板114。
42.如图7和图8所示，为本实施例l2环向分块11的结构示意图，本块材料主要为q355b钢材，通过焊接组成，端板113厚度30mm，分别设置1块，每块腹板预留14处φ33mm的螺栓孔1131，孔间距223mm；背板111厚度30mm，设置1块；环板112厚度30mm，分别设置1块，环板112腹板轴线处预留3处φ33mm的直孔1121，环板112腹板轴线处预留3处φ40mm圆孔，作为举重壁孔118和注浆孔119；环向肋板114厚度20mm，设置6道；环向加劲板115厚度30mm，设置8道；纵向肋板116厚度20mm，设置56道；纵向加劲板117厚度20mm、30mm，设置72道；举重壁孔118周边设置20mm厚纵向肋板116、30mm厚纵向加劲板117各1道、2道20mm厚环向肋板114。
43.如图9和图10所示，为本实施例b1环向分块11的结构示意图，本块材料主要为q355b钢材，通过焊接组成，端板113厚度30mm，分别设置1块，每块腹板预留14处φ33mm的直孔1121，孔间距223mm；背板111厚度30mm，设置1块；环板112厚度30mm，分别设置1块，环板112腹板轴线处预留3处φ33mm的螺栓孔1131，环板112腹板轴线处预留3处φ40mm圆孔，作为举重壁孔118和注浆孔119；环向肋板114厚度20mm，设置6道；环向加劲板115厚度30mm，设置8道；纵向肋板116厚度20mm，设置56道；纵向加劲板117厚度30mm，设置70道；举重壁孔118周边设置20mm厚纵向肋板116、30mm厚纵向加劲板117各1道、2道20mm厚环向肋板114。
44.如图9和图10所示，为本实施例b2环向分块11、b3环向分块11的结构示意图，本块材料主要为q355b钢材，通过焊接组成，端板113厚度30mm，分别设置1块，每块腹板预留14处φ33mm的螺栓孔1131，孔间距223mm；背板111厚度30mm，设置1块；环板112厚度30mm，分别设置1块，环板112腹板轴线处预留3处φ33mm的直孔1121，环板112腹板轴线处预留3处φ40mm圆孔，作为举重壁孔118和注浆孔119；环向肋板114厚度20mm，设置6道；环向加劲板115厚度30mm，设置8道；纵向肋板116厚度20mm，设置56道；纵向加劲板117厚度30mm，设置70道；举重壁孔118周边设置20mm厚纵向肋板116、30mm厚纵向加劲板117各1道、2道20mm厚环向肋板114。
45.本实施例每一环向分块11的钢板材间采用二氧化碳气体保护焊接工艺，端板113、背板111、环板112及肋板(含加劲板)间采用k型坡口焊或单边v型(带钝边)坡口焊。
46.此外，各环向分块11之间采用1#～3#型螺栓14连接，如图12所示，1#型螺栓12采用m30六角头螺栓，长度150.7mm，平垫圈外径68mm，内径31mm，厚度12mm，内置遇水膨胀垫圈，通过衬砌块端板113φ33mm预留孔，用于本实用新型7环向分块11之间环向连接；如图13所示，2#型螺栓13采用m30六角头螺栓，平直段长105mm，弧线段长324mm，总长度457.7mm，平垫圈外径66mm，内径31mm，厚度10mm，通过衬砌块环板112φ33mm预留孔，用于本发明7个衬砌块与前序环(弯螺栓管片)纵向连接；如图14所示，3#型螺栓14采用m30六角头螺栓，长度299mm，不等厚垫圈外径70mm，内径32mm，厚度15.2mm～55.6mm，通过环向分块11φ40mm预留孔，用于本实用新型7个环向分块11与后序环(斜螺栓管片)纵向连接。螺栓、螺母机械性能等级为8.8级，垫圈机械性能等级为300hv。
47.本实用新型防腐、防渗措施主要为，衬砌块端板113、背板111、环板112、环纵向肋板116及加劲板涂抹红丹漆一度，迎土侧背板111涂抹环氧沥青漆二度，涂漆前钢板材表面应作除锈处理，除锈质量等级达到s3级。螺栓、螺母、垫圈等紧固件涂抹锌基铬酸盐涂层处理；环向分块11之间采用遇水膨胀止水条、弹性密封垫、氯丁胶乳水泥及密封胶进行抗渗处理。
48.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，故凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。