一种管片衬砌结构的制作方法

1.本发明涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种管片衬砌结构。


背景技术：

2.隧道施工是从岩石力学的观点出发而提出的一种合理的施工方法，是采用喷锚技术、监控量测等并与岩石力学理论构成的一个体系而形成的一种新的工程施工方法。其中，隧道施工包括隧道掘进机法和盾构法；盾构法是一种钢制的活动防护装置或活动支撑，是通过软弱含水层(特别是河底、海底以及城市中心区修建隧道)的一种机械。在它的掩护下，头部可以安全地开挖地层，一次掘进相当于装配式衬砌一环的宽度。尾部可以装配预制管片或砌块，迅速地拼装成隧道永久衬砌，并将衬砌与土层之间的空隙用水泥压浆填实，防止周围地层的继续变形和围岩压力的增长。管片衬砌结构是一种广泛应用于盾构隧道的结构型式，一般在隧道掘进前由工厂化预制成管片衬砌块，在盾构机内拼装成环，然后推出盾尾，用于承受隧道的各种荷载。
3.但是，部分管片衬砌结构在使用过程中容易发生晃动，结构变形程度较大，从而会出现泄漏等状况，便会使得泄漏液腐蚀管片衬砌结构，进而造成整体稳定性较差。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的是提出一种管片衬砌结构，旨在提高整体稳定性。
5.本发明所要解决的上述问题通过以下技术方案以实现：
6.一种管片衬砌结构，包括：
7.管片体，所述管片体包括底弯板和侧弯板组，所述侧弯板组的两侧端分别与所述底弯板的两侧端连接且所述侧弯板组与所述底弯板围绕形成管腔；并且所述管片体上还设有密封体，所述密封体用于密封所述底弯板和所述侧弯板组之间的装配间隙；
8.至少一个底座体，所述底座体包括衔接部件和支撑部件；所述支撑部件的支撑部与所述底弯板的外表面可拆卸连接；所述支撑部件的安装部与所述衔接部件的安装部连接；所述衔接部件的衔接部与所述底弯板的外表面抵接，并且所述底弯板和所述侧弯板组之间的装配间隙与所述衔接部件之间设有所述管片体径向方向的安装距离。
9.优选的，所述支撑部件包括支撑顶板、第二连接板和第二安装板；所述第二连接板的第一、二端分别与所述支撑顶板的底面、所述第二安装板的顶面连接；所述支撑顶板的顶部表面与所述底弯板的外表面相切且可拆卸连接。
10.优选的，所述衔接部件包括抵接板、第一安装板和第一连接板；所述第一连接板的第一、二侧端分别与所述抵接板的底面、所述第一安装板的顶面连接；并且所述抵接板的第一侧面和所述第一安装板的第一侧面分别与所述底弯板的外表面抵接。
11.优选的，所述底座体还包括底支撑板，所述衔接部件倾斜设置在所述底支撑板上，所述支撑部件垂直连接在所述底支撑板上。
12.优选的，所述底座体还包括支撑机架；所述支撑机架的底部连接在所述底支撑板
的上表面；所述支撑机架的顶部与所述支撑部件可拆卸连接；
13.和/或，所述底座体还包括支撑支架；所述支撑支架的第一端连接在所述底支撑板的上表面；所述衔接部件可拆卸且倾斜设置在所述支撑支架的顶部。
14.优选的，所述侧弯板组包括第一侧板和第二侧板；所述第一侧板的第一端与所述第二侧板的第一端可拆卸连接；所述第二侧板的第二端与所述第一侧板的第二端分别与所述底弯板的第一、二端可拆卸连接；并且所述第一侧板和所述第二侧板以及所述底弯板形成所述管腔。
15.优选的，所述第一侧板的第一端设有第一装配凹槽，所述第二侧板的第一端设有与所述第一装配凹槽装配的第三定位柱；
16.和/或，所述第一侧板的第二端设有第一定位柱，所述底弯板的第一端设有与所述第一定位柱装配的第一定位孔；
17.和/或，所述底弯板的第一端设有第二定位柱，所述第二侧板的第二端设有与所述第二定位柱装配的第三装配凹槽。
18.优选的，所述密封体包括内密封分体和外密封分体，所述外密封分体环绕设置在所述侧弯板组和所述底弯板的外表面；所述内密封分体用于设置在所述侧弯板组和所述底弯板之间的安装间隙。
19.优选的，所述外密封分体包括外密封槽和外密封垫圈；所述外密封槽环绕设置在所述侧弯板组和所述底弯板的外表面；所述外密封垫圈设置在所述外密封槽的内壁。
20.优选的，所述内密封分体包括第一内密封槽、第二内密封槽、第三内密封槽和至少三个内密封垫；所述第一内密封槽设置在所述第一侧板和所述第二侧板之间的缝隙面上；所述第二内密封槽设置在所述第二侧板与所述底弯板之间的缝隙面上；所述第三内密封槽设置在所述第一侧板与所述底弯板之间的缝隙面上；并且所述内密封垫分别连接在所述第一内密封槽的内壁、所述第二内密封槽的内壁和所述第三内密封槽的内壁。
21.有益效果：本发明的技术方案通过采用支撑部件与底弯板定位固定以及衔接部件的抵接支撑实现多支撑点装配，从而提高底座体与管片体的支撑装配的稳定性，减少管片体的结构形变，提高管片衬砌结构的整体稳定性，并且避免底座体直接安装在装配间隙上，进而实现错开装配间隙式安装，减少管片体的结构形变，提高管片衬砌结构的整体稳定性；同时通过在底弯板和/或侧弯板组上设置密封体密封所述底弯板和所述侧弯板组之间的装配间隙，从而可以提高管片体的密封性能，保障管腔的输送流畅性，减少由于泄漏造成对其他部件的腐蚀等损坏，从而进而提高管片衬砌结构的整体稳定性。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
23.图1是本发明所述的一种管片衬砌结构一实施例的结构示意图。
24.图2是本发明所述的一种管片衬砌结构一实施例的底座体的结构示意图。
25.图3是本发明所述的一种管片衬砌结构一实施例的底座体的局部放大图。
26.图4是本发明所述的一种管片衬砌结构一实施例的管片体的结构示意图。
27.图5是本发明所述的一种管片衬砌结构一实施例的底弯板的结构示意图。
28.图6是本发明所述的一种管片衬砌结构一实施例的第一侧板的结构示意图。
29.图7是本发明所述的一种管片衬砌结构一实施例的第二侧板的结构示意图。
30.附图标号说明：
31.标号名称标号名称1管片体11第一侧板111第一装配凹槽112第一定位柱12底弯板121第一定位孔122第二定位柱123第二装配凹槽13第二侧板131第三装配凹槽132第三定位柱14外密封槽15第一内密封槽16第二内密封槽17第三内密封槽2底座体21衔接部件211抵接板212第一安装板213第一连接板214加强内板215第一安装孔22支撑部件221支撑顶板222第二连接板223第二安装板224第二定位孔225第二安装孔23底支撑板231第三安装孔24支撑机架25支撑支架
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
34.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
35.本发明提出一种管片衬砌结构。
36.如图1、2、4所示，在本发明一实施例中，该管片衬砌结构；包括：
37.管片体1，所述管片体1包括底弯板12和侧弯板组，所述侧弯板组的两侧端分别与所述底弯板12的两侧端连接且所述侧弯板组与所述底弯板12形成管腔；并且所述管片体1上还设有密封体，所述密封体设置在所述底弯板12和/或所述侧弯板组上且用于密封所述底弯板12和所述侧弯板组之间的装配间隙；
38.至少一个底座体2，所述底座体2包括衔接部件21和支撑部件22；所述支撑部件22的支撑部与所述底弯板12的外表面可拆卸连接；所述支撑部件22的安装部与所述衔接部件21的安装部连接；所述衔接部件21的衔接部与所述底弯板12的外表面抵接，并且所述底弯板12和所述侧弯板组之间的装配间隙与所述衔接部件21之间设有所述管片体径向方向的安装距离。
39.本发明的技术方案通过采用支撑部件与底弯板定位固定以及衔接部件的抵接支撑实现多支撑点装配，从而提高底座体与管片体的支撑装配的稳定性，减少管片体的结构形变，提高管片衬砌结构的整体稳定性，并且避免底座体直接安装在装配间隙上，进而实现错开装配间隙式安装；同时通过密封体密封所述底弯板和所述侧弯板组之间的装配间隙，从而可以提高管片体的密封性能，保障管腔的输送流畅性，减少由于泄漏造成对其他部件的腐蚀等损坏，进而提高管片衬砌结构的整体稳定性。
40.其中，管片衬砌结构是一种广泛应用于盾构(tbm；tunnel boring machine)隧道的结构型式，一般在隧道掘进前由工厂化预制成管片衬砌块，在盾构机内拼装成环。然后推出盾尾，承受隧道的各种荷载。由于盾构隧道扩挖掘进。
41.其中，在一些实施方式中，如图1所示，底座体2选用两个并且对称设置在底弯板12的外表面；该结构可以提高与底弯板之间的安装稳定性，提高使用安全性能。
42.其中，在一些实施方式中，如图1所示，支撑部件22连接在底弯板12的中心线上的外表面上或者连接在底弯板12的中心线侧方的外表面上。该结构提高对管片体的支撑应力，提高结构的稳定性。
43.具体地，在一些实施方式中，如图3和6所示，所述底弯板12的外表面上设有至少一个第一定位孔121；所述支撑部件22上设有与所述第一定位孔121装配的第二定位孔224；其中，通过第一定位螺杆分别与第一、二定位孔可拆卸连接，以使所述支撑部件22的支撑部与所述底弯板12的外表面可拆卸连接；从而提高安装拆卸的便捷性，保障结构的稳定性。
44.具体地，在一些实施方式中，如图2和3所示，支撑部件22包括支撑顶板221、第二连接板222和第二安装板223；所述第二连接板222的第一、二端分别与所述支撑顶板221的底面、所述第二安装板223的顶面连接；所述支撑顶板221的顶部表面与所述底弯板12的外表面相切且可拆卸连接。通过支撑顶板提高对管片体的支撑稳定性，并且保障拆卸维护的便捷性。
45.具体地，如图2和3所示，衔接部件21包括抵接板211、第一安装板212和第一连接板213；所述第一连接板213的第一、二侧端分别与所述抵接板211的底面、所述第一安装板212的顶面连接；并且所述抵接板211的第一侧面和所述第一安装板212的第一侧面分别与所述底弯板12的外表面抵接。通过两处抵接式的支撑可以有效地减少材料的使用，并且还可以保障支撑的稳定性，起着节约成本的作用。
46.具体地，在一些事实方式中，如图1和2所示，底座体2还包括底支撑板23，所述衔接部件21倾斜设置在所述底支撑板23上，所述支撑部件22垂直连接在所述底支撑板23上。通过倾斜设置在所述底支撑板23的衔接部件可以保障衔接部件能够快速抵接在底弯板的外表面，同时通过垂直设置的支撑部件可以提高与底弯板的固定支撑的稳定性，提高使用稳定性。
47.其中，当底座体2选用两个时，底支撑板23上设有至少一个第三安装孔231；其一所述底支撑板23的第三安装孔231通过第二螺杆与另一所述底支撑板23的第三安装孔231可拆卸连接；保障底座体2的支撑安装的稳定性，避免底座体发生滑动等现象。
48.具体地，在一些实施方式中，如图2和3所示，底座体2还包括支撑机架24和支撑支架25；所述支撑机架24的底部连接在所述底支撑板23的上表面；所述支撑机架24的顶部与所述支撑部件22可拆卸连接；所述支撑支架25的第一端连接在所述底支撑板23的上表面；所述衔接部件21可拆卸且倾斜设置在所述支撑支架25的顶部；并且所述支撑部件22的第一侧与所述支撑支架25的侧面抵接。其中，支撑部件22上设有第二安装孔225；所述第二安装孔225用于通过第三螺杆与支撑机架24可拆卸连接；衔接部件21上设有第一安装孔215，所述第一安装孔215用于通过第四螺杆与支撑支架25可拆卸连接。
49.通过支撑部件22与支撑支架25抵接以及支撑部件22与支撑机架24限位连接可以减少支撑部件22在装配过程中发生滑动，提高整体结构稳定性；并且通过支撑支架的支撑性能可以使得倾斜设置的衔接部件更加稳定地抵接在底弯板的外表面，提高底弯板的装配稳定性。
50.具体地，如图4所示，侧弯板组包括第一侧板11和第二侧板13；所述第一侧板11的第一端与所述第二侧板13的第一端可拆卸连接；所述第二侧板13的第二端与所述第一侧板11的第二端分别与所述底弯板12的第一、二端可拆卸连接；并且所述第一侧板11和所述第二侧板13以及所述底弯板12形成所述管腔。
51.其中，如图5-7所示，所述第一侧板11的第一端设有第一装配凹槽111，所述第二侧板13的第一端设有与所述第一装配凹槽111装配的第三定位柱132；所述第一侧板11的第二端设有第一定位柱112，所述底弯板12的第一端设有与所述第一定位柱112装配的第一定位孔121；所述底弯板12的第一端设有第二定位柱122，所述第二侧板13的第二端设有与所述第二定位柱122装配的第三装配凹槽131。通过相邻的装配单体上的装配凹槽以及定位孔可以保障管片体整体的稳定性，减少发生晃动等现象。
52.具体地，如图4所示，密封体包括内密封分体和外密封分体，所述外密封分体环绕设置在所述侧弯板组和所述底弯板12的外表面；所述内密封分体用于设置在所述侧弯板组和所述底弯板12之间的安装间隙。
53.其中，如图4所示，外密封分体包括外密封槽14和外密封垫圈；所述外密封槽14环绕设置在所述侧弯板组和所述底弯板12的外表面；所述外密封垫圈设置在所述外密封槽14的内壁；通过外密封垫圈从管片体1的径向周面的捆绑式密封连接，可以提高防水密封性能。
54.其中，如图4所示，内密封分体包括第一内密封槽15、第二内密封槽16、第三内密封槽17和至少三个内密封垫；所述第一内密封槽15设置在所述第一侧板11和所述第二侧板13之间的缝隙面上；所述第二内密封槽16设置在所述第二侧板13与所述底弯板12之间的缝隙
面上；所述第三内密封槽17设置在所述第一侧板11与所述底弯板12之间的缝隙面上；并且所述内密封垫分别连接在所述第一内密封槽15的内壁、所述第二内密封槽16的内壁和所述第三内密封槽17的内壁。
55.通过在内侧设置内密封分体以及外侧设置外密封分体可以提高整体结构的装配密封性，提高防水性能。
56.其中，所述第一侧板11的侧壁和所述第二侧板13的侧壁之间设有第一纵向螺栓；所述第一侧板11的侧壁和所述底弯板12的侧壁之间设有第二纵向螺栓；所述第二侧板13的侧壁和所述底弯板12的侧壁之间设有第三纵向螺栓。该结构可以保障管与管之间的安装稳定性，并且还可以提高拆卸维护的快速性。
57.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。