一种隧道结构制造技术

一种隧道结构，包括隧道本体，所述隧道本体由多块金属板拼接而成；所述金属板包括第一面板、第二面板以及设于第一面板和第二面板之间的多个空心管，空心管与第一面板、第二面板之间设有钎焊层；空心管的至少一端设有翻边。本发明专利技术的隧道结构具有自重轻、强度大、结构稳定、隔音降噪、耐高温、抗振动、使用寿命长、可搬运拼装、搭建周期短等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道结构
本专利技术涉及隧道领域，特别是一种隧道结构。
技术介绍
隧道是修建在地下或水下并铺设路面供机车动车辆通行的建筑物。隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道等。现有的隧道大多是采用混凝土结构，虽然稳固，但仍存在以下缺陷：第一，施工周期长；第二，不易运输材料；第三，重量大，不易搬运，费时费力；第四，一旦损坏，不易修补；第五，隔振性能差；第五，噪音大；第六，保温效果差。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种自重轻，耐高温，抗振动，保温好，隔音降噪，结构稳定，使用寿命长，可搬运拼装，搭建周期短的隧道结构。本专利技术的技术方案是：一种隧道结构，包括隧道本体，所述隧道本体由多块金属板拼接而成；所述金属板包括第一面板、第二面板以及设于第一面板和第二面板之间的多个空心管，空心管与第一面板、第二面板之间设有钎焊层；空心管的至少一端设有翻边。本专利技术具有以下优点：（1）隧道结构由金属板拼接而成，与现有技术相比，在同等强度下，用料最少；在同等重量下，强度最大。这是因为：第一面板和第二面板受到应力后会疏散到各个空心管上，横向和竖向受力小，不易变形，从而减少金属板的整体应力，进而增大结构的整体强度和稳定性，抗冲击力强，使用寿命长。（2）本专利技术可将金属板进行集中运输，并集中拼接，省时省力，工作效率高。（3）空心管的存在大大提高了轻量化，便于搬运和拼装。（4）通过钎焊，能够使整体结构受力更加均匀，整体结构更加稳固；（5）通过在空心管上设置翻边，能够增大空心管与面板之间的焊接面积，提高整体结构的强度和稳定性，能够在应力下保持结构完整性。本专利技术的翻边是指设于空心管上的接触面，以增大空心管与面板之间的接触面积，接触面的形状不作具体限定。（6）通过第一面板、第二面板对空心管的上下端进行钎焊密封，形成较大空间的密闭层，大大提高隔音降噪效果。（7）搭建周期短，效率高。（8）一旦有一块金属板损坏，可只对这一块金属板进行更换，其他金属板不受影响，灵活度高。进一步，所述隧道本体的内部上方设有隔板，所述隔板由多块金属板拼接而成。隔板上可安装照明灯等。进一步，所述隔板与隧道本体通过焊接、铆接、螺接、榫接、粘接、卡接、插接或套接中的一种或多种组合方式连接成一体。进一步，所述多个空心管均为带翻边的空心管；或者多个空心管中包括带翻边的空心管和未设置翻边的空心管。未设置翻边的空心管的数量优选占空心管总数的1/3以下，以保证金属板整体结构的强度和稳定性。进一步，所述翻边是沿空心管端部外翻的接触面，或者翻边沿空心管端部内翻的接触面。另外，本专利技术的翻边还可以是整体形成的接触面，如翻边将空心管封闭；也可以是间隔设置的接触面，如相对称的至少两个半圆形、相对称的至少两个条形等，或者是其他异形结构，如花瓣形等；翻边也可以是沿空心管端部水平翻出并向下弯折的接触面等。上述任意的翻边结构都可以增大空心管与面板之间的焊接面积。进一步，空心管可以是封闭式结构、中空结构或半封闭结构等。例如：封闭式结构可以是内腔为空心，端部封闭的结构，其中端部封闭也属于本申请翻边内翻的一种结构，例如前述的翻边通过内翻将空心管的端部遮挡住的封闭式结构。半封闭结构可以是空心管的内腔半封闭，也可以是空心管的管壁半封闭，例如在管壁上开一道缝隙较小的槽，或者在空心管上开设多个孔。进一步，所述空心管的截面形状为圆形、椭圆形或N边形，N≥3。N边形可以是三角形、方形、五边形、六边形、七边形等。空心管的结构具有以下优点：第一，能够大大提高轻量化；第二，空心管的加入保证第一面板和第二面板受到应力后能够通过空心管进行疏散，从而减少金属板的整体应力，进而增大结构的整体强度，使得上述结构具有以下特点：同等强度下，重量最轻；同等重量下，强度最大；第三，通过第一面板、第二面板对空心管的上下端进行钎焊密封，形成较大空间的密闭层，大大提高隔音效果。空心管优选为圆形空心管，具有受力均匀、不易变形、稳定性高等优点，且制作工艺简单，成本低廉。当空心管为N变形式，优选N大于4，N的边数越多越接近于圆心空心管，不易变形。进一步，所述第一面板和第二面板为平面板或曲面板，或者一面板为平面板，另一面板为曲面板；又或者第一面板和/或第二面板带转角。曲面板的线型可以是弧形、波浪形等。当第一面板和第二面板均为弧形的曲面板时，两个面板的弧度可以相同，也可以不同。平面板的形状可根据需要进行设定。面板带转角是指在面板的边缘延伸出与该面板呈一角度的另一板体，该板体上也加入空心管，通过整体钎焊形成带转角的金属板。进一步，所述第一面板和/或第二面板的材质为不锈钢、碳钢、钛或合金板。合金可以是铜合金、钛合金等。第一面板和第二面板优选采用耐高温材料制成，能够起到防火等作用。当然，上述材质仅是本专利技术的几种优选方案，并不限定本专利技术的材质。进一步，所述空心管的材质为不锈钢、碳钢、钛或合金板。进一步，所述钎焊层采用铜、铝、锡或合金钎料。合金钎料可以是铜合金、钛合金等。采用钎焊对环境变化的敏感度非常低，持久性长，能够使整个结构的受力更加均匀，且耐高温。进一步，所述空心管上设有气孔。通过气孔，一方面可对空心管抽真空和充入保护气体，保证空心管的内腔处于无氧环境下，然后充入还原气体，保证空心管不被氧化，进而保证空心管的强度和质量；另一方面，通过气孔，可充入保温材料，如充入发泡原液。气孔可以是一个或多个，气孔可以是孔状结构，也可以是缝隙结构等，只要能充入气体就可以。优选地，气孔设置于距芯体顶部的距离不大于该芯体长度的1/3处空心管的上部，有利于比空气密度小的还原气体或保护气体排出，如氢气。进一步，所述空心管的内腔和/或空心管之间设有保温材料。这样，能够起到保温、隔音和隔振的效果。可以在每个相邻空心管之间均设置保温材料，或者在部分空心管之间设置保温材料。所述保温材料为烧结颗粒、木屑、无机棉、发泡材料、气凝胶的一种或多种组合。烧结颗粒、木屑或无机棉可加工成块状、板状、片状或条状，发泡材料可以发泡形成块状、板状、片状或条状。当然，本专利技术不限于上述保温材料，还可以是其它起保温效果的材料。发泡材料可以是聚氨酯原液或酚醛树脂原液等。进一步，所述第一面板和/或第二面板的周边至少有一边设有边框；或者第一面板和/或第二面板为带转角的面板。设置边框能够保证整体入炉的稳固性。另外，由于边框为金属材料，便于焊接、螺接等。边框可以只连接第一面板或第二面板，即对金属板的一边进行半封闭，也可以是边框的上端连接第一面板，边框的下端连接第二面板，即对金属板的一边进行全封闭。相邻金属板之间连接时，可通过边框进行焊接、螺接等。当面板带转角时，如面板的边缘延伸出垂直于面板的另一板体，该板体可替代前述的边框。相邻金属板之间连接时，可通过转角板体进行焊接、螺接等。进一步，所述钎焊层所用钎料冲孔翻边，使得空心管套在钎料的翻边上定位；或者钎料冲孔翻边，且钎料沿孔的边缘向外延伸有限位凸起；或者钎料冲孔翻边，且钎料沿孔的边缘向外延伸有限位凸起，孔与孔之间通过钎料连接筋相连。这样，就能防止空心管在钎焊过程中移位，大大提高空心管位置的准确度。限位凸起的形状可以是弧形、多边形或不规则形状等任意结构，只要能将空心管卡住即可。另外，孔与孔之间通过钎料连接筋相连，即当孔通过翻边套设在空心管上时，钎焊层在非空本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道结构，包括隧道本体，其特征在于，所述隧道本体由多块金属板拼接而成；所述金属板包括第一面板、第二面板以及设于第一面板和第二面板之间的多个空心管，空心管与第一面板、第二面板之间设有钎焊层；空心管的至少一端设有翻边。

【技术特征摘要】
2017.08.16 CN 20171070096401.一种隧道结构，包括隧道本体，其特征在于，所述隧道本体由多块金属板拼接而成；所述金属板包括第一面板、第二面板以及设于第一面板和第二面板之间的多个空心管，空心管与第一面板、第二面板之间设有钎焊层；空心管的至少一端设有翻边。2.根据权利要求1所述的隧道结构，其特征在于，所述隧道本体的内部上方设有隔板，所述隔板由多块金属板拼接而成。3.根据权利要求2所述的隧道结构，其特征在于，所述隔板与隧道本体通过焊接、铆接、螺接、榫接、粘接、卡接、插接或套接中的一种或多种组合方式连接成一体。4.根据权利要求1~3任一项所述的隧道结构，其特征在于，所述多个空心管均为带翻边的空心管；或者多个空心管中包括带翻边的空心管和未设置翻边的空心管。5.根据权利要求1~3任一项所述的隧道结构，其特征在于，所述翻边是沿空心管端部外翻的接触面，或者翻边沿空心管端部内翻的接触面。6.根据权利要求1~3任一项所述的隧道结构，其特征在于，所述空心管的截面形状为圆形、椭圆形或N边形，N≥3。7.根据权利要求1~3任一项所述的隧道结构，其特征在于，所述第一面板和第二面板为平面板或曲面板，或者一面板为平面板，另一面板为曲面板；又或者第一面板和/或第二面板带转角。8.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张跃，
申请(专利权)人：张跃，
类型：发明
国别省市：湖南,43