一种防治管片结构浮动装置及使用方法与流程

1.本发明属于隧道抗浮设备技术领域，尤其涉及一种防治管片结构浮动装置及使用方法。


背景技术：

2.管片是盾构施工的主要装配构件，是隧道的最内层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用。盾构管片是盾构法隧道的永久衬砌结构，盾构管片拼装质量直接关系到隧道的整体质量和安全，影响隧道的防水性能及耐久性能。盾构隧道开挖直径大于管片外径，其间隙通过注入浆液进行填充，管片浸在浆液或者地下水中受到大于自身重力的浮力会使管片产生浮动，进而引起管片的错台、损伤等工程质量问题。目前，工程上常采用选用凝固时间快的浆液或控制隧道施工速度来控制管片上浮，缺乏一种支撑效果好，提高施工效率，便于工人施工，能够实时检测管片的变形情况与位移情况的装置，为此我们提出一种防治管片结构浮动装置及使用方法来解决上述问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的是针对上述存在的技术问题，提供一种防治管片结构浮动装置及使用方法，达到了效果。
4.有鉴于此，本发明提供一种防治管片结构浮动装置及使用方法，包括管片，所述管片的周侧穿设有多个预埋套筒，多个所述预埋套筒与管片的内壁固定连接，所述预埋套筒内套设有支撑杆，所述支撑杆的一端固定连接有弧形钢板，所述支撑杆的另一端开设有螺纹孔，所述螺纹孔的下方设置有防水堵头，所述防水堵头的下方设置有外螺纹顶推杆，还包括：底座，所述底座放置在底座的内壁上，所述底座的上表面固定连接有连接杆；圆盘，所述圆盘与连接杆的侧壁转动连接，所述圆盘的一端开设有限位孔；活动机构，所述活动机构与圆盘的周侧固定连接，所述活动机构设置在管片内。
5.在上述技术方案中，进一步的，所述活动机构包括圆柱，所述圆柱与圆盘的周侧固定连接，所述圆柱的上端开设有活动槽，所述活动槽的内壁固定连接有拉伸弹簧，所述活动槽内设置有圆杆，所述圆杆的上端延伸至外部，所述圆杆的下端与拉伸弹簧相抵，所述圆杆的上端开设有多边形槽。
6.在本技术方案中，在拉伸弹簧的拉力作用下，可以使圆杆向内移动位置，方便用户使用完后圆杆后使圆杆复位。
7.在上述技术方案中，进一步的，所述检测设备包括两个无限测距仪，位于上方所述无限测距仪与圆盘的周侧固定连接，位于下方所述无限测距仪设置在底座的前侧壁上，位于下方所述无限测距仪的侧壁设置连接板，所述连接板与底座的前侧壁固定连接，位于下方所述无限测距仪与连接板通过阻尼转轴连接。
8.在本技术方案中，在阻尼转轴的作用下可以使下方的无限测距仪转动角度，且角
度幅度为度。
9.在上述技术方案中，进一步的，所述连接杆的前侧壁设置有t形插销，所述t形插销的另一端贯穿连接杆的前侧壁并延伸至限位孔内。
10.在本技术方案中，在t形插销的作用下，能够对圆盘形成限位，避免圆盘转动，方便用户移动底座。
11.在上述技术方案中，进一步的，所述预埋套筒的两端固定连接有密封垫，所述密封垫为内径与预埋套筒的内径相匹配。
12.在本技术方案中，在密封垫的作用下能够提高密封性，避免锈蚀。
13.在上述技术方案中，进一步的，所述预埋套筒的下半部分内壁开设有内螺纹，所述预埋套筒的下部分内壁与外螺纹顶推杆螺纹连接。
14.在本技术方案中，在外螺纹顶推杆的作用下，用户可以调节支撑杆在预埋套筒内的距离。
15.在上述技术方案中，进一步的，所述螺纹孔与防水堵头螺纹连接，所述螺纹孔与管片的内壁相连通。
16.在本技术方案中，当螺纹孔与管片的内壁相连通时，方便用户将螺纹孔与防水堵头螺纹连接在一起，提高了实用性。
17.在上述技术方案中，进一步的，包括以下步骤：（1），管片预制过程中，沿其弧面的法线方向预埋1个预埋套筒，所述预埋套筒内滑动安装支撑杆，所述支撑杆上安装用以支撑的弧形钢板，所述预埋套筒（的高度与弧形钢板厚度之和等于管片厚度，确保管片外观改变最小。
18.（2），将支撑杆插入预埋套筒的内壁内，之后注入在两者间隙处注入油脂。
19.（3）当支撑杆进入到预埋套筒内时再将防水堵头与螺纹孔螺纹连接在一起，避免支撑杆从预埋套筒内脱离出去。
20.（4），在调节支撑杆在预埋套筒内部的距离时，将防水堵头螺纹取下使外螺纹顶推杆与预埋套筒的内壁螺纹连接，当外螺纹顶推杆与预埋套筒的内壁螺纹连接时会向上移动外螺纹顶推杆的位置。
21.在本技术方案中，油脂能够起到润滑的作用，同时也能防止预埋套筒锈蚀。
22.本发明的有益效果是：1.该防治管片结构浮动装置及使用方法，通过设置螺纹孔、防水堵头配合外螺纹顶推杆，当支撑杆内预埋套筒内与防水堵头螺纹连接时，就能够起到限位作用，避免支撑杆从管片上脱离出去，当解除防水堵头与螺纹孔的螺纹连接关系并使外螺纹顶推杆与预埋套筒的内壁螺纹时就会，用户可以根据外螺纹顶推杆的转动圈数来调节支撑杆在预埋套筒的位置，而从起到调节弧形钢板的目的，方便弧形钢板与隧道土层相抵，能够起到调节管片的目的。
23.2.该防治管片结构浮动装置及使用方法，通过设置圆柱、拉伸弹簧、圆杆配合活动槽，能够向外延伸圆杆的长度并转动圆杆，方便用户将圆杆上的活动槽卡在防水堵头上，当用户转动活动槽就能将防水堵头从螺纹孔上螺纹取下来，改方式操作简单，使用户不用来回移动位置，提高了工作效率。
24.3.该防治管片结构浮动装置及使用方法，在检测管片是否变形或是出现位移时，
需要放置两组底座，两组底座保持两两对称设置，通过设置两个底座，能够起到检测管片变形与浮动距离的目的，位于上方的底座配合圆柱自转，可以使圆柱的激光照射在管片的内壁上，假设底座的测试管片内壁的距离都为螺纹孔时，则管片没有变形，当个管片变形时就会导致距离出现偏差，此时底座的上数值就会产生变化，而位于下方的底座发出的光线与另一个平行底座的重合时，位于两组底座之间的管片没有变形，相反无法重合时则管片出现变形。
附图说明
25.图1是本发明的剖视结构示意图；图2是本发明的局部剖视结构示意图；图3是本发明的圆柱剖视结构示意图；图4是本发明的管片立体结构示意图；图5是本发明的局部立体结构示意图；图6是图5中a处放大结构示意图。
26.图中标记表示为：1、管片；2、预埋套筒；3、支撑杆；4、弧形钢板；5、螺纹孔；6、防水堵头；7、外螺纹顶推杆；8、底座；9、连接杆；10、圆盘；11、限位孔；12、圆柱；13、活动槽；14、拉伸弹簧；15、圆杆；16、多边形槽；17、t形插销；18、无限测距仪；19、连接板；20、密封垫。
具体实施方式
27.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
28.在本技术的描述中，需要说明的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
29.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
30.需要说明的是，在本技术的描述中，术语方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位
置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
31.需要说明的是，在本技术中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本技术实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
32.实施例1：请参阅图1-6图所示，本实施例提供了一种防治管片结构浮动装置及使用方法，包括管片1，管片1的周侧穿设有多个预埋套筒2，多个预埋套筒2与管片1的内壁固定连接，预埋套筒2内套设有支撑杆3，支撑杆3的一端固定连接有弧形钢板4，支撑杆3的另一端开设有螺纹孔5，螺纹孔5的下方设置有防水堵头6，防水堵头6的下方设置有外螺纹顶推杆7，还包括：底座8，底座8放置在底座8的内壁上，底座8的上表面固定连接有连接杆9；限位孔11，圆盘10与连接杆9的侧壁转动连接，圆盘10的一端开设有限位孔11；活动机构，活动机构与圆盘10的周侧固定连接，活动机构设置在管片1内；检测设备，检测设备分别设在圆盘10与底座8上。
33.其中，在螺纹孔5的作用下可以使防水堵头6与螺纹孔5螺纹连接在一起，避免支撑杆3从管片1上脱离出去。
34.本实施例可以看出，弧形钢板4与支撑杆3固定连接，当弧形钢板4与隧道土层相抵时能够起到很好的支撑作用，同时利用反作用力可以适当的调整管片1的距离。
35.实施例2：本实施例提供了一种防治管片结构浮动装置及使用方法，除了包括上实施例的技术方案外，还具有以下技术特征，还包括：活动机构包括圆柱12，圆柱12与圆盘10的周侧固定连接，圆柱12的上端开设有活动槽13，活动槽13的内壁固定连接有拉伸弹簧14，活动槽13内设置有圆杆15，圆杆15的上端延伸至外部，圆杆15的下端与拉伸弹簧14相抵，圆杆15的上端开设有多边形槽16。
36.其中，在拉伸弹簧14的拉力作用下，可以使圆杆15向内移动位置，方便用户使用完后圆杆15后使圆杆15复位。
37.本实施例可以看出，当防水堵头6移动进多边形槽16内时，用户转动多边形槽16就能够带动防水堵头6转动，方便防水堵头6取下。
38.实施例3：本实施例提供了一种防治管片结构浮动装置及使用方法，除了包括上实施例的技术方案外，还具有以下技术特征，还包括：
检测设备包括两个无限测距仪18，位于上方无限测距仪18与圆盘10的周侧固定连接，位于下方无限测距仪18设置在底座8的前侧壁上，位于下方无限测距仪18的侧壁设置连接板19，连接板19与底座8的前侧壁固定连接，位于下方无限测距仪18与连接板19通过阻尼转轴连接。
39.其中，在阻尼转轴的作用下可以使下方的无限测距仪18转动角度，且角度幅度为5度。
40.作过程中，单个检测设备可以检测单个截面的圆度是否达标，因为管片尺寸和隧洞半径固定，所以容易找到中心位置，并摆放检测设备，之后检测设备的测量装置在自转的过程中测量各个数据，如果不能全圆半径相等，则意味圆度变形。
41.而两个设备的设计可以通过对应位置安装的光束发射机构，和调整光束发射机构朝向位置，形成检测装置间的面对面光束，形成理论上管道不变形就可以橡胶的两组重合的光柱，而位置调整好后，如果检测人员发现检测过程中光柱并不重合，就意味着管道在长度方向上发生了浮动和变形，进一步的，工作人员通过多次检测的检测结果和可以推导的公式换算，得出偏移距离，后续在通过在预埋套筒内进行调节，实现反向调节，形成对管片结构浮动的防治。
42.同时，需要说明的是，本发明中的测量设备，提出的是理论模型，在实际的工况中，可能会由于隧洞尺寸大而进行适应化的改进，比如各尺寸等比例放大，增加支撑斜杆提高支撑力，底部外加滚轮等动力设备降低工人劳动强度，这些为了适应理论设计做出的形式改变。
43.本实施例可以看出，无限测距仪18能够测量单个管片1是否变形，而两个平行状态的无限测距仪18能够测量多个管片1是否产生变形。
44.实施例4：本实施例提供了一种防治管片结构浮动装置及使用方法，除了包括上实施例的技术方案外，还具有以下技术特征，还包括：连接杆9的前侧壁设置有t形插销17，t形插销17的另一端贯穿连接杆9的前侧壁并延伸至限位孔11内。
45.其中，在t形插销17的作用下，能够对圆盘10形成限位，避免圆盘10转动，方便用户移动底座8。
46.本实施例可以看出，当t形插销17进入到限位孔11内时能够形成对圆盘10的限位，当t形插销17从限位孔11内移动出来时就能够解除对圆盘10的限位。
47.实施例5：本实施例提供了一种防治管片结构浮动装置及使用方法，除了包括上实施例的技术方案外，还具有以下技术特征，还包括：预埋套筒2的两端固定连接有密封垫20，密封垫20为内径与预埋套筒2的内径相匹配。
48.其中，在密封垫20的作用下能够提高密封性，避免锈蚀。
49.本实施例可以看出，密封垫20为橡胶材质制成，密封效果好，且造价便宜。
50.实施例6：本实施例提供了一种防治管片结构浮动装置及使用方法，除了包括上实施例的技
术方案外，还具有以下技术特征，还包括：预埋套筒2的下半部分内壁开设有内螺纹，预埋套筒2的下部分内壁与外螺纹顶推杆7螺纹连接。
51.其中，在外螺纹顶推杆7的作用下，用户可以调节支撑杆3在预埋套筒2内的距离。
52.本实施例可以看出，在内螺纹的作用下，可以使外螺纹顶推杆7与其螺纹连接在一起，放置外螺纹顶推杆7直接上下移动位置，具备一定的限位效果。
53.实施例7：本实施例提供了一种防治管片结构浮动装置及使用方法，除了包括上实施例的技术方案外，还具有以下技术特征，还包括：螺纹孔5与防水堵头6螺纹连接，螺纹孔5与管片1的内壁相连通。
54.其中，当螺纹孔5与管片1的内壁相连通时，方便用户将螺纹孔5与防水堵头6螺纹连接在一起，提高了实用性。
55.本实施例可以看出，螺纹孔5与防水堵头6螺纹连接在一起，整体操作简单，方便拆卸，缩短生产成本。
56.实施例8：本实施例提供了一种防治管片结构浮动装置及使用方法，除了包括上实施例的技术方案外，还具有以下技术特征，还包括：包括以下步骤：（1），管片预制过程中，沿其弧面的法线方向预埋1个预埋套筒，所述预埋套筒内滑动安装支撑杆，所述支撑杆上安装用以支撑的弧形钢板4，所述预埋套筒2的高度与弧形钢板4厚度之和等于管片厚度，确保管片外观改变最小。
57.（2），将支撑杆3插入预埋套筒2的内壁内，之后注入在两者间隙处注入油脂。
58.（3），当支撑杆3进入到预埋套筒2内时再将防水堵头6与螺纹孔5螺纹连接在一起，避免支撑杆3从预埋套筒2内脱离出去。
59.（4），在调节支撑杆3在预埋套筒2内部的距离时，将防水堵头6螺纹取下使外螺纹顶推杆7与预埋套筒2的内壁螺纹连接，当外螺纹顶推杆7与预埋套筒2的内壁螺纹连接时会向上移动外螺纹顶推杆7的位置。
60.其中，油脂能够起到润滑的作用，同时也能防止预埋套筒2锈蚀。
61.本实施例可以看出，管片1的高温液体溶液将要凝固成行时等间距插入多个预埋套筒2，可以节约不必要的加工步骤，能够完成完成一体成形。
62.上面结合附图对本技术的实施例进行了描述，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征是可以相互组合的，本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本技术的保护之内。