一种高强度混凝土盾构管片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度混凝土盾构管片，包括外围的第一盾构片，所述第一盾构片内表面挂设有钢筋网，所述钢筋网上设有若干吸能盒，所述吸能盒上挂设有第二盾构片，所述钢筋网为若干横纵交错设置的加强筋，所述钢筋网各个加强筋之间的节点处设有卡扣以及减震器，所述减震器设于加强筋与第一盾构片之间，所述卡扣设于加强筋与第二盾构片之间，所述卡扣内固定有一体浇筑于第二盾构片表面的吸能盒，所述弹簧夹支脚处连接于方形腔内壁，其脊部卡设于筒状腔表面的限位环槽内，所述弹簧夹朝背离第二盾构片方向偏斜，还公开了其制备方法。本发明专利技术的高强度混凝土盾构管片及其制备方法，吸能盒、减震器吸收冲击的动能，防止底层的第一盾构片毁坏。

A kind of high strength concrete shield segment and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种高强度混凝土盾构管片及其制备方法
本专利技术涉及一种盾构管片，具体涉及一种高强度盾构管片及其制备方法。
技术介绍
由于盾构隧道是通过接头固定螺栓将预制衬砌管片拼接形成的一种隧道结构型式，相对于矿山法修建的复合式衬砌结构，其整体刚度相对较小，结构稳定性相对较差，抗撞击能力相对较弱，尽管地铁的运营安全整体是可靠的，但出现的地铁脱轨撞击盾构区间的小概率事件也需引起高度重视，当脱轨事故发生在盾构隧道中时，列车与隧道间的剧烈撞击在引起管片衬砌损伤和变形的同时，还可能导致管片错动和衬砌结构失稳，从而诱发盾构隧道结构整体破坏，而且盾构管片一旦出现破损，更换的难度非常大，修复时不仅工时长，往往还容易破坏大面积盾构管片。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种高强度混凝土盾构管片及其制备方法，方便使用。技术方案：本专利技术所述的一种高强度混凝土盾构管片，包括外围的第一盾构片，所述第一盾构片内表面挂设有钢筋网，所述钢筋网上设有若干吸能盒，所述吸能盒上挂设有第二盾构片，所述钢筋网为若干横纵交错设置的加强筋，所述第一盾构片沿其轴向方向的一侧边缘设有若干与加强筋端部插接的套筒，所述加强筋远离套筒一侧设有固定环，所述固定环通过固定螺栓连接于第一盾构片，所述钢筋网各个加强筋之间的节点处设有卡扣以及减震器，所述减震器设于加强筋与第一盾构片之间，所述卡扣设于加强筋与第二盾构片之间，所述卡扣内固定有一体浇筑于第二盾构片表面的吸能盒，所述吸能盒包括一体连接于第二盾构片表面的筒状腔，所述筒状腔外端表面设有若干限位环槽，所述筒状腔内部填充有粘土，所述筒状腔设有防止粘土掉落的盖板，所述卡扣包括方形腔，所述方形腔内壁对称的设有两个斜置的弹簧夹，所述弹簧夹为M型弹簧钢片，所述弹簧夹支脚处连接于方形腔内壁，其脊部卡设于筒状腔表面的限位环槽内，所述弹簧夹朝背离第二盾构片方向偏斜。所述钢筋网的表面弧度与第一盾构片内表面相适配，所述套筒并排排列。所述减震器为压缩弹簧，所述压缩弹簧与第一盾构片表面之间设有5～10mm间隙。所述套筒两侧设有固定耳，所述固定耳通过固定螺栓连接于第一盾构片。所述减震器、卡扣与各个加强筋之间的节点处焊接固定。所述弹簧夹所在平面与筒状腔轴向方向之间的夹角为30°～55°。一种高强度混凝土盾构管片的制备方法，包括以下步骤：步骤1：制备第一盾构片，在预制板制造场地将第一盾构片的模具组合，向第一盾构片的模具内注入混凝土泥浆，等待其硬化后取出；步骤2：制备第二盾构片，在预制板制造场地将第二盾构片的模具组合，向第二盾构片的模具内注入混凝土泥浆，等待其硬化后取出，在制备得到的第二盾构片表面应安装筒状腔的位置上，使用风炮对其表面进行处理，在该位置上砸出若干盲孔，将筒状腔的模具放置在该位置处，向筒状腔的模具内注入混凝土泥浆，等待其硬化后打开模具；步骤3：在第一盾构片一侧边缘处打出若干安装孔，将套筒的固定耳通过螺栓连接于安装孔中，此时将钢筋网各个加强筋端部插入套筒内；步骤4：将钢筋网转动至贴合第一盾构片处，在各个固定环内打入固定螺栓连接于第一盾构片；步骤5：将第二盾构片起吊，并对准最外侧同一排的吸能盒与卡扣，将弹簧夹卡入限位环槽，完成同一排的连接后继续连接相邻的另一排吸能盒与卡扣。步骤2中，模具为圆柱形筒，所述圆柱形筒内侧壁顶部设有与限位环槽轮廓相对应的波浪状的蜡模，所述圆柱形筒内同轴设有与筒状腔内部轮廓相对应的柱状蜡模，拆模后，刮开或加热蜡模。步骤4中的钢筋网通过将横纵交错的钢筋焊接而成，压缩弹簧、卡扣焊接于节点处。粘土兑水后得到可成型的泥状，将其塞入筒状腔内捣密，然后用与筒状腔相适配的塑料片封口。有益效果：本专利技术的一种高强度混凝土盾构管片及其制备方法，在盾构区间里的弯道处铺设本盾构管片，当发生列车脱轨冲撞管片的情况时，首先撞到第二盾构片，进而挤压第二盾构片使得吸能盒在卡扣内粉碎，吸能盒粉碎粉碎时释放其内部的粘土，粘土混合粉碎的吸能盒进一步减低损害，钢筋网背面的减震器防止其吸能时压坏第一盾构片，同时吸收来自第二盾构片的冲击，吸能盒、减震器吸收大量冲击的动能，防止底层的第一盾构片毁坏，即使发生事故，也不会造成过大的经济损失。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术钢筋网的正视图；图3为本专利技术卡扣与吸能盒的连接示意图；图4为本专利技术卡扣的结构示意图；图5为本专利技术钢筋网的侧视图；图6为本专利技术弹簧夹的结构示意图。具体实施方式下面对本专利技术技术方案进行详细说明，但是本专利技术的保护范围不局限于所述实施例。如图1至图6所示，本专利技术的一种高强度混凝土盾构管片，包括外围的第一盾构片1，第一盾构片1内表面挂设有钢筋网2，钢筋网2上设有若干吸能盒3，吸能盒3上挂设有第二盾构片4，钢筋网2为若干横纵交错设置的加强筋5，第一盾构片1沿其轴向方向的一侧边缘设有若干与加强筋5端部插接的套筒6，加强筋5远离套筒6一侧设有固定环7，固定环7通过固定螺栓连接于第一盾构片1，钢筋网2各个加强筋5之间的节点处设有卡扣8以及减震器9，减震器9设于加强筋5与第一盾构片1之间，卡扣8设于加强筋5与第二盾构片4之间，卡扣8内固定有一体浇筑于第二盾构片4表面的吸能盒3，吸能盒3包括一体连接于第二盾构片4表面的筒状腔10，筒状腔10外端表面设有若干限位环槽11，筒状腔10内部填充有粘土，筒状腔10设有防止粘土掉落的盖板12，卡扣8包括方形腔13，方形腔13内壁对称的设有两个斜置的弹簧夹14，弹簧夹14为M型弹簧钢片，弹簧夹14支脚处连接于方形腔13内壁，其脊部卡设于筒状腔10表面的限位环槽11内，弹簧14夹朝背离第二盾构片4方向偏斜。钢筋网2的表面弧度与第一盾构片1内表面相适配，套筒6并排排列。减震器9为压缩弹簧，压缩弹簧与第一盾构片1表面之间设有5～10mm间隙。套筒6两侧设有固定耳，固定耳通过固定螺栓连接于第一盾构片1。减震器9、卡扣8与各个加强筋5之间的节点处焊接固定。弹簧夹14所在平面与筒状腔10轴向方向之间的夹角为30°～55°。一种高强度混凝土盾构管片的制备方法，包括以下步骤：步骤1：制备第一盾构片1，在预制板制造场地将第一盾构片1的模具组合，向第一盾构片1的模具内注入混凝土泥浆，等待其硬化后取出；步骤2：制备第二盾构片4，在预制板制造场地将第二盾构片4的模具组合，向第二盾构片4的模具内注入混凝土泥浆，等待其硬化后取出，在制备得到的第二盾构片4表面应安装筒状腔10的位置上，使用风炮对其表面进行处理，在该位置上砸出若干盲孔，将筒状腔10的模具放置在该位置处，向筒状腔10的模具内注入混凝土泥浆，等待其硬化后打开模具；步骤3：在第一盾构片1一侧边缘处打出若干安装孔，将套筒6的固定耳通过螺栓连接于安装孔中，此时将钢筋网2各个加强筋端部插入套筒6内；步骤4：将钢筋网2转动至贴合第一盾构片1处，在各个固定环7内打入固定螺栓连接于第一盾构片1；步骤5：将第二盾构片4起吊，并对准最外侧同一排的吸能盒3与卡扣8，将弹簧夹14卡入限位环槽11，完成同一排的连接后继续连接相邻的另一排吸能盒3与卡扣8。步骤2中，模具为圆柱形筒，所述圆柱形筒内侧壁顶部设有与限位环槽11轮廓相对应的波浪状的蜡模，所述圆柱形筒内同轴设有与筒状腔10内部轮廓相对应的柱状蜡模，拆模后，刮开或加热蜡模。步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度混凝土盾构管片，其特征在于：包括外围的第一盾构片，所述第一盾构片内表面挂设有钢筋网，所述钢筋网上设有若干吸能盒，所述吸能盒上挂设有第二盾构片，所述钢筋网为若干横纵交错设置的加强筋，所述第一盾构片沿其轴向方向的一侧边缘设有若干与加强筋端部插接的套筒，所述加强筋远离套筒一侧设有固定环，所述固定环通过固定螺栓连接于第一盾构片，所述钢筋网各个加强筋之间的节点处设有卡扣以及减震器，所述减震器设于加强筋与第一盾构片之间，所述卡扣设于加强筋与第二盾构片之间，所述卡扣内固定有一体浇筑于第二盾构片表面的吸能盒，所述吸能盒包括一体连接于第二盾构片表面的筒状腔，所述筒状腔外端表面设有若干限位环槽，所述筒状腔内部填充有粘土，所述筒状腔设有防止粘土掉落的盖板，所述卡扣包括方形腔，所述方形腔内壁对称的设有两个斜置的弹簧夹，所述弹簧夹为M型弹簧钢片，所述弹簧夹支脚处连接于方形腔内壁，其脊部卡设于筒状腔表面的限位环槽内，所述弹簧夹朝背离第二盾构片方向偏斜。

【技术特征摘要】
1.一种高强度混凝土盾构管片，其特征在于：包括外围的第一盾构片，所述第一盾构片内表面挂设有钢筋网，所述钢筋网上设有若干吸能盒，所述吸能盒上挂设有第二盾构片，所述钢筋网为若干横纵交错设置的加强筋，所述第一盾构片沿其轴向方向的一侧边缘设有若干与加强筋端部插接的套筒，所述加强筋远离套筒一侧设有固定环，所述固定环通过固定螺栓连接于第一盾构片，所述钢筋网各个加强筋之间的节点处设有卡扣以及减震器，所述减震器设于加强筋与第一盾构片之间，所述卡扣设于加强筋与第二盾构片之间，所述卡扣内固定有一体浇筑于第二盾构片表面的吸能盒，所述吸能盒包括一体连接于第二盾构片表面的筒状腔，所述筒状腔外端表面设有若干限位环槽，所述筒状腔内部填充有粘土，所述筒状腔设有防止粘土掉落的盖板，所述卡扣包括方形腔，所述方形腔内壁对称的设有两个斜置的弹簧夹，所述弹簧夹为M型弹簧钢片，所述弹簧夹支脚处连接于方形腔内壁，其脊部卡设于筒状腔表面的限位环槽内，所述弹簧夹朝背离第二盾构片方向偏斜。2.根据权利要求1所述的高强度混凝土盾构管片，其特征在于：所述钢筋网的表面弧度与第一盾构片内表面相适配，所述套筒并排排列。3.根据权利要求1所述的高强度混凝土盾构管片，其特征在于：所述减震器为压缩弹簧，所述压缩弹簧与第一盾构片表面之间设有5～10mm间隙。4.根据权利要求1所述的高强度混凝土盾构管片，其特征在于：所述套筒两侧设有固定耳，所述固定耳通过固定螺栓连接于第一盾构片。5.根据权利要求1所述的高强度混凝土盾构管片，其特征在于：所述减震器、卡扣与各个加强筋之间的节点处焊接固定。6.根据权利要求1所述的高强度混凝土盾构管片，其特征在于：所述弹簧夹所...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅杰，王超，
申请(专利权)人：南通昆腾新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32