復合構(gòu)件端部固定裝置及固定方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種復合構(gòu)件端部固定裝置及固定方法，所述合構(gòu)件端部固定裝置包括：設置于隧道道床兩側(cè)、固定于隧道管片上的反力后座；以及連接于所述反力后座以及所述復合構(gòu)件端部的壓接件。本發(fā)明通過利用反力后座使壓接件可與隧道管片緊密連接且為復合構(gòu)件提供反力系統(tǒng)，利用復合構(gòu)件端部固定裝置限位復合構(gòu)件端部，給予復合構(gòu)件端部緊密壓實，從而解決了現(xiàn)有復合構(gòu)件在道床中存在的端部固定較為薄弱的問題，提高了復合構(gòu)件在道床中的端部固定強度。
【專利說明】復合構(gòu)件端部固定裝置及固定方法

【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種隧道工程建設領域，具體涉及一種復合構(gòu)件端部固定裝置及固定方法。

【背景技術(shù)】
[0002]盾構(gòu)法管片拼裝隧道施工工藝已經(jīng)被大量應用于國內(nèi)、外的地鐵、公路、排水等隧道工程中。然而，因為該工藝采用圓形、分段螺栓拼裝結(jié)構(gòu)方案，其受力結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)為多鉸不連續(xù)圓拱結(jié)構(gòu)，嚴重依賴側(cè)向拱推力的存在，當出現(xiàn)局部超載、周邊水土流失或側(cè)邊意外卸載等，都會導致該結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大變形，嚴重者會使結(jié)構(gòu)進入非線性大位移受力狀態(tài)，其結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性和耐久性將受到嚴重丟失，如沒有立刻采取有效補救措施，最終將導致結(jié)構(gòu)失效，造成隧道坍塌事故隱患。為擺脫這種風險，提高管片結(jié)構(gòu)自身的整體抗力是一個重要、有效的途徑。而對正常運營隧道結(jié)構(gòu)加固正面臨諸多條件限制:允許加固時間短、空間狹窄、機械設備使用困難。
[0003]應前述隧道補強的需要，產(chǎn)生了一種復合腔體結(jié)構(gòu)在隧道內(nèi)進行加固。復合腔體結(jié)構(gòu)是一種復合構(gòu)件與鋼筋混凝土構(gòu)件通過特殊工藝組合形成的新型土木工程結(jié)構(gòu)形式。經(jīng)過實驗已經(jīng)證明其具有優(yōu)異的力學性能和良好的工藝適應性。該結(jié)構(gòu)能在空間狹窄、允許加固時間短等苛刻條件下，實現(xiàn)隧道的快速加固，并大幅提高隧道整體剛度和承載力，占用空間小、不影響隧道正常使用。
[0004]但是，在復合構(gòu)件結(jié)構(gòu)中，受制于已建隧道的道床與軌道，復合構(gòu)件較難形成通環(huán)的整環(huán)結(jié)構(gòu)，而是安裝于道床兩側(cè)。這樣勢必需要將復合構(gòu)件的端部進行有效的固定與連接。在現(xiàn)有技術(shù)中，并未有合理可行的端部固定裝置，而且復合構(gòu)件的端部固定也未能形成有效的通環(huán)整體，明顯影響到復合構(gòu)件對圓隧道的整體加固效果。同時端部固定裝置還不能影響到現(xiàn)有隧道建筑外形，否則易影響到已有運行隧道中的建筑功能和限界條件，為隧道運營埋下隱患。為了有效固定復合構(gòu)件的端部，使復合構(gòu)件形成通環(huán)整體，確保已有隧道內(nèi)建筑外形和功能，避免影響限界要求，促使研究人員發(fā)明一種合理可行的端部固定裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷，現(xiàn)提供一種復合構(gòu)件端部固定裝置及固定方法，以解決現(xiàn)有復合構(gòu)件在道床中存在的端部固定較為薄弱的問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，一種復合構(gòu)件端部固定裝置，應用于隧道工程建設中，包括:設置于隧道道床兩側(cè)、固定于隧道管片上的反力后座；以及連接于所述反力后座以及所述復合構(gòu)件端部的壓接件。
[0007]本發(fā)明復合構(gòu)件端部固定裝置的進一步改進在于，所述反力后座包括與所述隧道管片緊固連接的底座、以及連接于所述底座并抵靠于所述道床的側(cè)部的反力板。
[0008]本發(fā)明復合構(gòu)件端部固定裝置的進一步改進在于，還包括緊密貼合于所述道床側(cè)部且扣于所述道床上軌枕間隙處、供所述反力后座連接的L上延板；以及設置于所述軌枕間隙、連接于所述道床相對兩側(cè)的L上延板的道床連接板。
[0009]本發(fā)明復合構(gòu)件端部固定裝置的進一步改進在于，所述壓接件包括設置于所述隧道管片上、與所述反力板連接的二塊限位肋板和夾在所述二塊限位肋板間的一塊壓肋板，其中，所述二塊限位肋板與所述壓肋板之間形成供防止所述復合構(gòu)件端部翹起的壓槽，并且所述壓肋板上開設有注漿口。
[0010]本發(fā)明復合構(gòu)件端部固定裝置的進一步改進在于，所述壓接件包括設置于所述隧道管片上、與所述反力板連接的二塊限位肋板和夾在所述二塊限位肋板間的二塊壓肋板，其中，二塊所述限位肋板與二塊所述壓肋板之間形成防止供所述復合構(gòu)件端部翹起的壓槽，并且二塊所述壓肋板之間形成注漿口。
[0011]本發(fā)明還提供一種復合構(gòu)件端部固定方法，包括:將隧道道床兩側(cè)的部分區(qū)域鑿除；在隧道道床兩側(cè)安裝反力后座并將所述反力后座固定于隧道管片上；在所述反力后座上設置壓接件，由所述壓接件壓接所述復合構(gòu)件端部；在所述反力后座以及所述壓接件上澆筑砂漿，恢復被鑿除的所述部分區(qū)域。
[0012]本發(fā)明復合構(gòu)件端部固定方法的進一步改進在于，所述反力后座包括底座和連接于所述底座的反力板；在隧道道床兩側(cè)安裝反力后座并將所述反力后座固定于隧道管片上，包括:在所述隧道道床兩側(cè)的底部安裝所述底座；在所述底座上設置所述反力板。
[0013]本發(fā)明復合構(gòu)件端部固定方法的進一步改進在于，在所述隧道道床兩側(cè)的底部安裝所述反力后座的底座之后，還包括:在所述反力后座上設置L上延板，所述L上延板緊密貼合于所述道床側(cè)部且扣于所述道床上軌枕間隙處；在所述軌枕間隙設置道床連接板，所述道床連接板連接于所述道床相對兩側(cè)的L上延板。
[0014]本發(fā)明復合構(gòu)件端部固定方法的進一步改進在于，所述在所述反力后座上設置壓接件，由所述壓接件壓接所述復合構(gòu)件端部，包括:在所述隧道管片上設置二塊限位肋板，其中，二塊所述限位肋板連接于所述反力板；在所述二塊限位肋板間設置二塊壓肋板；將所述壓接件壓接所述復合構(gòu)件端部，其中，所述復合構(gòu)件的端部被壓置于二塊所述限位肋板與二塊所述壓肋板之間形成的壓槽內(nèi)；往二塊所述壓肋板之間形成的注漿口內(nèi)充填砂漿。
[0015]本發(fā)明復合構(gòu)件端部固定方法的進一步改進在于，所述在所述反力后座上設置壓接件，由所述壓接件壓接所述復合構(gòu)件端部包括:在所述隧道管片上設置二塊限位肋板，其中，二塊所述限位肋板連接于所述反力板；在所述二塊限位肋板間設置一塊壓肋板；將所述壓接件壓接所述復合構(gòu)件端部，其中，所述復合構(gòu)件的端部被壓置于二塊所述限位肋板與一塊所述壓肋板之間形成的壓槽內(nèi)；往所述壓肋板上開設的注漿口內(nèi)充填砂漿。
[0016]本發(fā)明的有益效果在于，通過利用反力后座使壓接件可與隧道管片緊密連接且為復合構(gòu)件提供反力系統(tǒng)，利用壓接件限位復合構(gòu)件端部，給予復合構(gòu)件端部緊密壓實，從而解決了現(xiàn)有復合構(gòu)件在道床中存在的端部固定較為薄弱的問題，提高了復合構(gòu)件在道床中的端部固定強度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明復合構(gòu)件端部固定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明復合構(gòu)件端部固定裝置中壓接件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明復合構(gòu)件端部固定裝置中壓接件的另一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為本發(fā)明復合構(gòu)件端部固定裝置使用過程中的俯視圖；以及
[0021]圖5a至圖5e為本發(fā)明復合構(gòu)件端部固定裝置的一種施工安裝過程示意圖；
[0022]圖6為本發(fā)明復合構(gòu)件端部固定方法的流程示意圖。

【具體實施方式】
[0023]為利于對本發(fā)明的了解，以下結(jié)合附圖及實施例進行說明。
[0024]請參考圖1與圖5d，圖1為本發(fā)明復合構(gòu)件端部固定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5d為本發(fā)明復合構(gòu)件端部固定裝置的一種施工安裝過程示意圖。本發(fā)明提供了一種復合構(gòu)件端部固定裝置，應用于隧道工程建設中，包括:設置于道床50兩側(cè)、且固定于隧道管片60上的反力后座10 ;以及連接于反力后座10、用于壓接復合構(gòu)件80端部的壓接件20。具體來講，反力后座10與隧道管片60之間可通過螺栓與螺紋孔產(chǎn)生緊固連接；壓接件20可通過焊接等工藝手段連接于反力后座10。
[0025]進一步地，反力后座10包括與隧道管片60緊固連接的底座11、以及連接于底座11的反力板12，其中，當反力后座10安裝于道床50兩側(cè)時，反力板12的兩端分別與道床50的側(cè)部以及遠離道床50的底座11的另一端連接。在具體的實施例中，反力板12的結(jié)構(gòu)可以是如圖1所示的剛折板。
[0026]進一步地，請參考圖2，圖2為復合構(gòu)件端部固定裝置中壓接件的結(jié)構(gòu)示意圖，壓接件20包括設置于隧道管片60上、與反力板12連接的二塊限位肋板21和夾在二塊限位肋板21間的二塊壓肋板22，其中，二塊限位肋板21與二塊壓肋板22之間形成防止復合構(gòu)件80端部翹起的壓槽23，并且二塊壓肋板22之間形成注漿口 24。即當隧道內(nèi)壁鋪設復合構(gòu)件80后，將二塊限位肋板21和二塊壓肋板22焊接為一整體的壓接件20，使壓槽23朝向復合構(gòu)件80，并扣在復合構(gòu)件80端部上，使得壓肋板22壓住復合構(gòu)件80端部。需要說明的是，在實際情況中，當復合構(gòu)件80端部設有注漿頭時，該注漿頭應穿設于注漿口 24，高過壓肋板22，方便注漿頭使用。
[0027]在另一變化實施例中，壓接件20也可以是如圖3所示，圖3為本發(fā)明復合構(gòu)件端部固定裝置中壓接件的另一結(jié)構(gòu)示意圖。在該變化實施例中，壓接件20包括與反力板12連接的二塊限位肋板21和夾在二塊限位肋板21間的一塊壓肋板25，其中，二塊限位肋板21與壓肋板之間形成防止復合構(gòu)件80端部翹起的壓槽26，并且壓肋板上開設有注漿口 27。
[0028]較佳地，請參考圖1與圖4，圖4為本發(fā)明復合構(gòu)件端部固定裝置使用過程中的俯視圖。如圖1與圖4所示，復合構(gòu)件端部固定裝置還包括緊密貼合于道床50側(cè)部且扣于道床50上軌枕51間隙處、供反力后座10連接的L上延板30。通過在道床50側(cè)部設置L上延板30，且L上延板30焊接在反力后座10上，使得整個復合構(gòu)件端部固定裝置與道床50連接更緊密，進一步強化了復合構(gòu)件80在道床中的端部固定強度。
[0029]較佳地，請繼續(xù)參考圖4，復合構(gòu)件端部固定裝置還包括設置于軌枕51間隙、連接于道床50相對兩側(cè)的L上延板30的道床連接板40。其中，道床連接板40與L上延板30可以是通過螺栓螺孔配合固定連接，也可以是道床連接板40焊接于L上延板30上。通過道床連接板40、L上延板30、反力后座10、以及壓接件20的配合固定連接，使復合構(gòu)件端部固定裝置能與道床50連接成為整體，且復合構(gòu)件端部固定裝置能與復合構(gòu)件80形成整環(huán)結(jié)構(gòu)，從而確保復合構(gòu)件80整環(huán)連續(xù)，具有較強的整體力學性能。
[0030]需要特別說明的是，反力后座10為鋼板內(nèi)空腔體，安裝完成后，對腔內(nèi)灌注高強砂漿封填密實，對構(gòu)件外按原有隧道排水結(jié)構(gòu)外形進行恢復；所述復合構(gòu)件端部固定裝置為輕薄結(jié)構(gòu)，可完全還原原有結(jié)構(gòu)外部尺寸，對隧道內(nèi)限界影響為零；所述反力后座、壓接件、L上延板、道床連接板均是各構(gòu)件事先加工好，至現(xiàn)場根據(jù)條件調(diào)整后焊接而成。
[0031 ] 接下來，對本發(fā)明復合構(gòu)件端部固定裝置的施工安裝過程及合構(gòu)件端部固定方法進行描述，請參考圖5a至圖5e以及圖6，圖5a至圖5e為本發(fā)明復合構(gòu)件端部固定裝置的一種施工安裝過程示意圖，圖5為本發(fā)明復合構(gòu)件端部固定方法的流程示意圖。該方法包括:
[0032]步驟S1:將隧道道床50兩側(cè)的部分區(qū)域70鑿除；；
[0033]步驟S2:在隧道道床50兩側(cè)安裝反力后座10并將反力后座10固定于隧道管片60上；
[0034]步驟S3:在反力后座10上設置壓接件20，由壓接件20壓接復合構(gòu)件50的端部；
[0035]步驟S4:在反力后座10以及壓接件20上澆筑砂漿，恢復被鑿除的部分區(qū)域70。
[0036]具體來講，在步驟SI中，如圖5a所示，部分區(qū)域70為隧道道床50兩側(cè)影響安裝復合構(gòu)件端部固定裝置的區(qū)域。當然，在實際請情況中，如果是新建的隧道道床50，即隧道道床50兩側(cè)不存在影響安裝復合構(gòu)件端部固定裝置的區(qū)域，則步驟SI可以省略。
[0037]當隧道道床50兩側(cè)的部分區(qū)域70被鑿除后，接下來，執(zhí)行步驟S2，即在隧道道床50兩側(cè)安裝反力后座10并將反力后座10固定于隧道管片60上。
[0038]具體來講，如圖5b所示，步驟S2包括:在隧道道床50兩側(cè)的底部安裝底座11 ;在底座11上設置反力板12。即首先將反力后座10的底座11部分與隧道管片60間打設錨栓予以固定；接著，將反力板12與底座11進行焊接連接，從而完成反力后座10的安裝。
[0039]當反力后座10完成安裝后，該方法還可以包括:在反力后座上設置L上延板，L上延板緊密貼合于隧道道床側(cè)部且扣于隧道道床上軌枕間隙處；在所述軌枕間隙設置道床連接板，所述道床連接板連接于所述道床相對兩側(cè)的L上延板。如圖5c所示，首先，調(diào)整L上延板30，將L上延板30扣于軌枕51間隙處，并將L上延板30與底座11以及反力板12進行焊接連接；接著，通過螺栓與螺孔將道床連接板40連接于道床50相對兩側(cè)的L上延板30上，從而完成L上延板30與道床連接板40的安裝。
[0040]步驟S2完成后，接下來，執(zhí)行步驟S3，即在反力后座10上設置壓接件20，由壓接件20壓接復合構(gòu)件50的端部。
[0041]具體來講，步驟S3包括:在隧道管片60上設置二塊限位肋板21，其中，二塊限位肋板21連接于反力板12 ;在二塊限位肋板21間設置兩塊壓肋板22 ;將壓接件20壓接復合構(gòu)件80端部，其中，復合構(gòu)件80的端部被壓置于二塊限位肋板21與二塊壓肋板22之間形成的壓槽23內(nèi)；往二塊壓肋板22之間形成的注漿口內(nèi)充填砂漿。需要說明的是，在實際情況中，當復合構(gòu)件80端部設有注漿頭時，該注漿頭應穿設于注漿口 24，高過壓肋板22，方便注漿頭使用。如圖5d所示，首先，將二塊限位肋板21與二塊壓肋板22整體焊接成如圖3所示的壓接件20結(jié)構(gòu)；接著，使壓槽23朝向復合構(gòu)件80，并扣在復合構(gòu)件80端部上，使得壓肋板22壓住復合構(gòu)件80端部；其中，壓接件20的一端焊接在反力板12上。
[0042]當然，根據(jù)壓接件結(jié)構(gòu)的不同，步驟S3也可以是包括:在隧道管片60上設置二塊限位肋板21，其中，二塊限位肋板21連接于反力板12 ;在二塊限位肋板21間設置一塊壓肋板25 ;將壓接件20壓接復合構(gòu)件80端部，其中，復合構(gòu)件80的端部被壓置于二塊限位肋板21與一塊壓肋板25之間形成的壓槽26內(nèi)；往壓肋板22上開設的注漿口 27內(nèi)充填砂漿。
[0043]步驟S3完成后，接下來，執(zhí)行步驟S4,即在反力后座10以及壓接件20上澆筑砂漿，恢復被鑿除的部分區(qū)域70。如圖5e所示，在反力后座10以及在壓接件20上充填和澆筑砂漿，恢復隧道內(nèi)原建筑外邊界。
[0044]綜上所述，本發(fā)明復合構(gòu)件端部固定裝置及固定方法的優(yōu)點在于:
[0045](I)通過利用反力后座使壓接件可與隧道管片緊密連接且為復合構(gòu)件提供反力系統(tǒng)，利用壓接件限位復合構(gòu)件端部，給予復合構(gòu)件端部緊密壓實，從而解決了現(xiàn)有復合構(gòu)件在道床中存在的端部固定較為薄弱的問題，提高了復合構(gòu)件在道床中的端部固定強度。
[0046](2)本發(fā)明復合構(gòu)件端部固定裝置易貼合于隧道管片和處理過的道床表面，使得本裝置與原隧道結(jié)構(gòu)有較強的貼合度和整體性。
[0047](3)本發(fā)明復合構(gòu)件端部固定裝置能為復合構(gòu)件安裝時提供臨時支撐，可有效提高安裝效率。
[0048](4)本發(fā)明復合構(gòu)件端部固定裝置可連接成閉環(huán)整體，使得復合構(gòu)件形成閉環(huán)整體，提高整體加固受力性能。
[0049]以上結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域中普通技術(shù)人員可根據(jù)上述說明對本發(fā)明做出種種變化例。因而，實施例中的某些細節(jié)不應構(gòu)成對本發(fā)明的限定，本發(fā)明將以所附權(quán)利要求書界定的范圍作為保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種復合構(gòu)件端部固定裝置，其特征在于，包括: 設置于隧道道床兩側(cè)、且固定于隧道管片上的反力后座；以及 連接于所述反力后座、用于壓接所述復合構(gòu)件端部的壓接件。
2.如權(quán)利要求1所述的復合構(gòu)件端部固定裝置，其特征在于，所述反力后座包括與所述隧道管片緊固連接的底座、以及連接于所述底座并抵靠于所述道床的側(cè)部的反力板。
3.如權(quán)利要求2所述的復合構(gòu)件端部固定裝置，其特征在于，所述固定裝置還包括: 緊密貼合于所述道床側(cè)部且扣于所述道床上軌枕間隙處、供所述反力后座連接的L上延板；以及 設置于所述軌枕間隙、連接于所述道床相對兩側(cè)的L上延板的道床連接板。
4.如權(quán)利要求2所述的復合構(gòu)件端部固定裝置，其特征在于，所述壓接件包括設置于所述隧道管片上、與所述反力板連接的二塊限位肋板和夾在所述二塊限位肋板間的一塊壓肋板，其中，所述二塊限位肋板與所述壓肋板之間形成防止所述復合構(gòu)件端部翹起的壓槽，并且所述壓肋板上開設有注漿口。
5.如權(quán)利要求2所述的復合構(gòu)件端部固定裝置，其特征在于，所述壓接件包括設置于所述隧道管片上、與所述反力板連接的二塊限位肋板和夾在所述二塊限位肋板間的二塊壓肋板，其中，二塊所述限位肋板與二塊所述壓肋板之間形成防止所述復合構(gòu)件端部翹起的壓槽，并且二塊所述壓肋板之間形成注漿口。
6.一種復合構(gòu)件端部固定方法，其特征在于，包括: 將隧道道床兩側(cè)的部分區(qū)域鑿除； 在隧道道床兩側(cè)安裝反力后座并將所述反力后座固定于隧道管片上； 在所述反力后座上設置壓接件，由所述壓接件壓接所述復合構(gòu)件端部； 在所述反力后座以及所述壓接件上澆筑砂漿，恢復被鑿除的所述部分區(qū)域。
7.如權(quán)利要求6所述的復合構(gòu)件端部固定方法，其特征在于， 所述反力后座包括底座和連接于所述底座的反力板； 在隧道道床兩側(cè)安裝反力后座并將所述反力后座固定于隧道管片上的步驟進一步包括: 在所述隧道道床兩側(cè)的底部安裝所述底座； 在所述底座上設置所述反力板。
8.如權(quán)利要求7所述的復合構(gòu)件端部固定方法，其特征在于，在所述隧道道床兩側(cè)的底部安裝所述反力后座的底座之后，還包括: 在所述反力后座上設置L上延板，所述L上延板緊密貼合于所述道床側(cè)部且扣于所述道床上軌枕間隙處； 在所述軌枕間隙設置道床連接板，所述道床連接板連接于所述道床相對兩側(cè)的L上延板。
9.如權(quán)利要求7所述的復合構(gòu)件端部固定方法，其特征在于，所述在所述反力后座上設置壓接件，由所述壓接件壓接所述復合構(gòu)件端部的步驟進一步包括: 在所述隧道管片上設置二塊限位肋板，其中，二塊所述限位肋板連接于所述反力板； 在所述二塊限位肋板間設置二塊壓肋板； 將所述壓接件壓接所述復合構(gòu)件端部，其中，所述復合構(gòu)件的端部被壓置于二塊所述限位肋板與二塊所述壓肋板之間形成的壓槽內(nèi)； 往二塊所述壓肋板之間形成的注漿口內(nèi)充填砂漿。
10.如權(quán)利要求7所述的復合構(gòu)件端部固定方法，其特征在于，在所述反力后座上設置壓接件，由所述壓接件壓接所述復合構(gòu)件端部的步驟進一步包括: 在所述隧道管片上設置二塊限位肋板，其中，二塊所述限位肋板連接于所述反力板； 在所述二塊限位肋板間設置一塊壓肋板； 將所述壓接件壓接所述復合構(gòu)件端部，其中，所述復合構(gòu)件的端部被壓置于二塊所述限位肋板與一塊所述壓肋板之間形成的壓槽內(nèi)； 往所述壓肋板上開設的注漿口內(nèi)充填砂漿。
【文檔編號】E21D11/00GK104179509SQ201410403998
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月18日
【發(fā)明者】宿文德, 張衍, 萬敏, 劉勇, 熊勝, 閆磊, 楊燕 申請人:上海隧道工程有限公司