本发明专利技术涉及一种隧道波纹钢初期支护装配快速接头，用以实现隧道初期支护中相邻的波纹钢板在纵向和环向的快速拼装，该接头包括焊接在波纹钢板环向端面上的环向法兰盘、焊接在纵向端面上的纵向法兰盘、设置在环向法兰盘上的环向接头以及设置在纵向法兰盘上的纵向接头，所述的环向接头为滑销式接头，所述的纵向接头为插入式接头。与现有技术相比，本发明专利技术的环向接头与纵向接头分别采用滑销式和插入式的装配方式，不需要使用螺栓，大大节省施工人力和成本。
【技术实现步骤摘要】
一种隧道波纹钢初期支护装配快速接头
本专利技术涉及隧道装配式构件快速施工接头设计领域，尤其是涉及一种隧道波纹钢初期支护装配快速接头。
技术介绍
在隧道施工中，初期支护一般用来保护新开挖的临空面，阻止围岩变形和破坏的持续发展，为后续施工提供保障，现阶段的隧道初期支护工程，都以锚杆，型钢拱架，格栅钢拱架等手段相互结合使用，但是这些初期支护方式也存在着施工时间周期长、手段操作复杂、人力物力成本较高并且安全隐患大，如何合理地设计预支护措施和装配施工手段，是研究的重点和热点。波形钢板支护结构由于其断面大、强度高，形成连续结构时外部填充混凝土效果良好，整体结构提供了足够的强度并且具有一定的变形协调性，并且波纹钢板支护结构可预制装配，具备方便加工和施工快速的潜力，然而现有使用波纹钢支护的隧道工程中，波纹钢板的连接方式采用的仍为传统的螺栓连接形式，在施工时需要人工介入螺栓拧紧作业，手动步骤繁琐，造成施工安全隐患和工期的延长，并且不利于隧道机械化施工的开展。目前盾构法隧道中，预制管片的拼装开始考虑快速接头设计，产生了多种特殊管片及用于管片环缝和纵缝的快速接头，大部分新型快速接头无螺栓设计，可以与盾构机机械施工更好的配合，虽然同样作为隧道装配式构件，但波纹钢板用于初期支护，适用范围和施工开挖工法均与盾构管片不同，并且结构型式存在差异，管片材料为浇筑混凝土，波纹钢板为热轧带有弧度的波纹形状钢板，因此在快速接头设计方面需要考虑创新和改进。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种隧道波纹钢初期支护装配快速接头。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种隧道波纹钢初期支护装配快速接头，用以实现隧道初期支护中相邻的波纹钢板在纵向和环向的快速拼装，该接头包括焊接在波纹钢板环向端面上的环向法兰盘、焊接在纵向端面上的纵向法兰盘、设置在环向法兰盘上的环向接头以及设置在纵向法兰盘上的纵向接头，所述的环向接头为滑销式接头，所述的纵向接头为插入式接头。所述的纵向接头包括设置在一侧纵向端面纵向法兰盘上的阳接头以及设置在另一侧纵向端面纵向法兰盘上且与相邻波纹钢板上的阳接头插入卡紧匹配的阴接头。所述的阳接头为一前大后小的圆柱台型凸起，所述的阴接头为一底大口小的圆柱台型凹槽，并且在凹槽底部设有一弹簧，在弹簧上部设有两块相对设置且沿凹槽侧壁滑动的滑动楔块。所述的阴接头凹槽的开口直径大于阳接头前端直径，两块相对设置的滑动楔块间的距离在未插入阳接头时小于阳接头的直径，随着阳接头的插入向内压缩弹簧，两块相对设置的滑动楔块间的距离逐渐增大，当阳接头完全插入时，阳接头前端完全嵌入到两块相对设置的滑动楔块之间。所述的纵向法兰盘后焊接有纵向加劲肋。所述的环向法兰盘的表面依次开设有第一横槽部和第二横槽部，所述的环向接头包括固定在第一横槽部上的T型件以及设置在第一横槽部和第二横槽部之间的C型件。所述的T型件由底部和截面呈T字形的头部一体成型，所述的C型件为一连通第一横槽部和第二横槽部的倒T字形凹槽，并且在C型件与第一横槽部连接处设置封头板，用以在插接时阻挡T型件，所述的倒T字形凹槽形状与T字形的头部形状匹配，且倒T字形凹槽的宽度小于第一横槽部和第二横槽部的宽度。所述的环向法兰盘后焊接有环向加劲肋。所述的C型件内表面还设有密封垫。所述的T型件至一侧纵向端面的距离与C型件至另一侧端面的距离相等，在环向拼接时，两块环向相邻的波纹钢板方向相反进行插接，直至T型件插入到环向相邻波纹钢板对应位置的C型件并通过封头板限位后完成环向插接。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术的法兰盘设置在波纹钢环、纵向端面，不占据隧道开挖断面的净空，且施工拼装结束后，波纹钢初期支护结构表面平整连续，不影响防水性能。(2)环向接头的C型件与T型件设计符合装配施工工序要求，在满足强度安全性的基础上，T型件结构型式表面形状平滑，可防止施工应力集中，细部构造设计加劲肋，提高钢结构构件的稳定性。(3)纵向接头的插入式接头设计利用了弹簧和楔块的自锁紧原理，施工力的作用方向单一，在不过分增多接头自由度的情况下便于纵向拼装。(4)通过插入式接头和滑销式接头的装配配合，有效消除了传统波纹钢板对螺栓连接的大量需求，可大大提高装配施工效率，降低施工人力成本，减小安全隐患，有重要的工程意义和经济效益。(5)本专利技术采用快速接头构造设计对现有波纹钢初期支护结构连接方式进行改造，通过插入式接头和滑销式接头的装配配合，有效消除了传统波纹钢板对螺栓连接的大量需求，可大大提高装配施工效率，降低施工人力成本，减小安全隐患，有重要的工程意义和经济效益。附图说明图1为本专利技术结构示意图。图2为环向接头的平面图及拼装示意图，其中，图(2a)为环向接头主视图，图(2b)为环向接头左视图，图(2c)为环向接头右视图，图(2d)为环向接头C型件与T型件拼装示意图。图3为纵向接头的结构示意图，其中，图(3a)为纵向接头的结构主视图，图(3b)为图(2a)的A-A剖面图。图4为纵向接头拼装示意图，其中，图(4a)为纵向接头对准步骤，图(4b)为纵向接头插入步骤，图(4c)为纵向接头锁紧步骤。图中标记说明：1、波纹钢板，2、法兰盘，3、阳接头，4、阴接头，5、T型件，6、C型件，7、封头板，8、加劲肋，9、滑动楔块，10、弹簧，11、密封垫。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。本专利技术提供一种隧道波纹钢初期支护装配快速接头，包括波纹钢板环向和纵向端面设计的装配式接头，分段波纹钢板构件环向和纵向端面均焊接法兰盘，其上分别是在隧道纵向平面内的纵向接头和在隧道横截面内的环向接头，纵向接头为插入式接头，包括阳接头和阴接头，环向接头为滑销式接头，包括T型件和C型件。环向法兰盘断面为槽型，纵向法兰盘为矩形，环向插销式接头中的C型件在一端焊接封头板，防止波纹钢板装配时T型件从C型件中滑出，T型件端部呈大放脚状，避免受力集中。纵向插入式接头中的阴接头内部设置滑动楔块和弹簧，使得插入其中的阳接头锁紧，阳接头端部呈大放脚状，避免受力集中。环向与纵向接头对应位置处的法兰盘后部均设置加劲肋，起到加固作用。在新一环波纹钢初期支护拼装时，待拼装波纹钢板沿本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种隧道波纹钢初期支护装配快速接头，用以实现隧道初期支护中相邻的波纹钢板(1)在纵向和环向的快速拼装，其特征在于，该接头包括焊接在波纹钢板(1)环向端面上的环向法兰盘、焊接在纵向端面上的纵向法兰盘、设置在环向法兰盘上的环向接头以及设置在纵向法兰盘上的纵向接头，所述的环向接头为滑销式接头，所述的纵向接头为插入式接头。/n
【技术特征摘要】
1.一种隧道波纹钢初期支护装配快速接头，用以实现隧道初期支护中相邻的波纹钢板(1)在纵向和环向的快速拼装，其特征在于，该接头包括焊接在波纹钢板(1)环向端面上的环向法兰盘、焊接在纵向端面上的纵向法兰盘、设置在环向法兰盘上的环向接头以及设置在纵向法兰盘上的纵向接头，所述的环向接头为滑销式接头，所述的纵向接头为插入式接头。
2.根据权利要求1所述的一种隧道波纹钢初期支护装配快速接头，其特征在于，所述的纵向接头包括设置在一侧纵向端面纵向法兰盘上的阳接头(3)以及设置在另一侧纵向端面纵向法兰盘上且与相邻波纹钢板(1)上的阳接头(3)插入卡紧匹配的阴接头(4)。
3.根据权利要求2所述的一种隧道波纹钢初期支护装配快速接头，其特征在于，所述的阳接头(3)为一前大后小的圆柱台型凸起，所述的阴接头(4)为一底大口小的圆柱台型凹槽，并且在凹槽底部设有一弹簧(10)，在弹簧(10)上部设有两块相对设置且沿凹槽侧壁滑动的滑动楔块(9)。
4.根据权利要求3所述的一种隧道波纹钢初期支护装配快速接头，其特征在于，所述的阴接头(4)凹槽的开口直径大于阳接头(3)前端直径，两块相对设置的滑动楔块(9)间的距离在未插入阳接头(3)时小于阳接头(3)的直径，随着阳接头(3)的插入向内压缩弹簧(10)，两块相对设置的滑动楔块(9)间的距离逐渐增大，当阳接头(3)完全插入时，阳接头(3)前端完全嵌入到两块相对设置的滑动楔块(9)之间。
5.根据权利要求1所述的一种隧道...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁文其，李晓冉，张清照，乔亚飞，谢东武，刘文彤，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。