一种盾构隧道钢管片整体成型铸造方法技术

本发明专利技术公开了一种盾构隧道钢管片整体成型铸造方法，包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种盾构隧道钢管片整体成型铸造方法


[0001]本专利技术属于隧道钢管片
，尤其涉及一种盾构隧道钢管片整体成型铸造方法
。

技术介绍

[0002]钢管片是隧道结构中的重要组成部件，主要用于隧道局部加固
、
联络通道的建设等
。
目前，盾构钢管片采用钢板拼装，然后焊接成型，存在钢板切割
、
定位难度大，焊接效率低，焊接质量不齐，生产精度和进度难以保证
。
同时，钢板切割和焊接方式，存在严重的材料浪费，工人要求高，综合成本大等问题
。
此外，现有的隧道钢管片整体尺寸较大，在大厚板开坡口焊接中还将存在焊缝密封性难以保证的问题
。
[0003]其中中国专利一种盾构钢管片及其加工工艺
(201610773298.9)
包括钢管片本体，所述钢管片本体一端设有下凸沿，所述钢管片本体另一侧设有上凸沿，所述钢管片本体侧壁上设有凹槽
。
本专利技术中通过浇注而成的长方形凹槽可以大大提高钢管片的强度，同时上凸沿与下凸沿的设置可以使得钢管片之间贴合更加紧密，同时在浇注时采用双浇注口，可以快速的使得钢水充满型腔，提高铸造效率
。
[0004]但是现有专利技术并不能保证钢管片生产出来的力学性能和表面质量，无法满足盾构隧道施工的要求
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于：为了解决现有专利技术铸造一体成型并不能保证钢管片生产出来的力学性能和表面质量，无法满足盾构隧道施工的要求而提出的一种盾构隧道钢管片整体成型铸造方法
。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种盾构隧道钢管片整体成型铸造方法，包括以下步骤：
[0007]S1
：制作模具，在耐火砖上以覆膜砂作为材料制作盾构钢管片的模具，调整覆膜砂的形状和厚度，制作出与所需盾构钢管片形状相匹配的砂型模具；
[0008]S2
：熔炼铁水，将铁块放入熔炉中熔化成铁水，同时进行除气处理，去除铁水中的气体，并按比例加入碳
、
硅
、
锰
、
磷和磷等成分进行调质处理；
[0009]S3
：浇注，将熔化好的铁水通过多个浇口杯注入，并从浇注槽流入所述砂型模具中；
[0010]S4
：钢管片凝固成型，采用风冷的方式对所述砂型模具进行降温，待其完全凝固后再进行脱模处理；
[0011]S5
：脱模，所述砂型模具持续降温后，待温度降低至
200℃
以下后即可进行脱模处理，脱模后即可对浇注杯进行切割处理，将浇注杯切割去除，切割后的浇注杯废料可以用于后续的熔炼使用；
[0012]S6
：对铸造好的钢管片进行打磨
、
涂敷等表面处理，确保其表面质量和形状符合盾
构隧道施工的要求；
[0013]S7
：对铸造好的所述钢管片进行质量检测，包括尺寸
、
形状
、
重量
、
内部质量和表面质量等方面的检测，确保其符合盾构隧道施工的要求
。
[0014]作为上述技术方案的进一步描述：
[0015]所述耐火砖的形状为
n
形，在所述耐火砖的底部设置有预热砂型模，所述预热砂型模上设置有浇注槽，通过对所述浇注口浇注铁水，对所述砂型模具进行预热
。
[0016]作为上述技术方案的进一步描述：
[0017]S3
中所述浇注杯为漏斗形的外浇口，与内浇口的所述浇注槽相通
。
[0018]作为上述技术方案的进一步描述：
[0019]多个所述浇注杯分别位于砂型模具四周外侧
。
[0020]作为上述技术方案的进一步描述：
[0021]S2
中碳含量为
2.8
％～
4.3
％
。
[0022]作为上述技术方案的进一步描述：
[0023]S2
中硅含量为
0.4
％～
2.0
％
。
[0024]作为上述技术方案的进一步描述：
[0025]S2
中锰含量为
0.4
％～
1.0
％
。
[0026]作为上述技术方案的进一步描述：
[0027]S2
中磷含量为少于
0.4
％
。
[0028]作为上述技术方案的进一步描述：
[0029]S2
中硫含量少于
0.2
％
。
[0030]作为上述技术方案的进一步描述：
[0031]S3
中浇注温度为
1300
‑
1350℃
，预热温度为
100
～
150℃。
[0032]综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
[0033]1、
本专利技术中，通过在耐火砖上面制作砂型模具，既保证砂型模具放置的平整性，又可以在耐火砖底部的预热砂型模中倒入铁水，使得整个温度向上散发，对耐火砖进行预热，等到耐火砖的温度预热后并达到了
100
～
150℃(
避免因铁水与较冷的模具接触而产生裂纹等缺陷
)
，往砂型模具四周的浇注杯浇注
1300
‑
1350℃
添加碳
、
硅
、
锰
、
磷和磷等成分的铁水
(
保证钢管片的力学性能和表面质量
)
，从四周浇注杯同时浇注，不仅可以保证浇注的速度，又使得浇注速度均匀
、
稳定，避免因铁水冷却不同步导致铸造缺陷产生，而且，从四周同时浇注，还将保证铁水在浇注槽内充分充型
。
此铸造方法，大大提高了钢管片生产出来的力学性能和表面质量，满足盾构隧道施工的要求
。
[0034]2、
本专利技术中，钢管片铸造成型方法替代了钢管片人工拼接后对其进行焊接的传统加工工艺，此方法根据盾构隧道钢管片的形状制作砂型模具，通过直接往砂型模具中浇注铁水，形成一体成型的钢管片，大大提高了制作效率，减少了制作成本
。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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
些附图获得其他相关的附图
。
[0036]图1为一种盾构隧道钢管片整体成型铸造方法中砂型模具的结构示意图
。
[0037]图2为一种盾构隧道钢管片整体成型铸造方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种盾构隧道钢管片整体成型铸造方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1
：制作模具，在耐火砖
(1)
上以覆膜砂作为材料制作盾构钢管片的模具，调整覆膜砂的形状和厚度，制作出与所需盾构钢管片形状相匹配的砂型模具
(2)
：
S2
：熔炼铁水，将铁块放入熔炉中熔化成铁水，同时进行除气处理，去除铁水中的气体，并按比例加入碳
、
硅
、
锰
、
磷和磷成分进行调质处理；
S3
：浇注，将熔化好的铁水通过多个浇口杯注入，并从浇注槽流入所述砂型模具
(2)
中；
S4
：钢管片凝固成型，采用风冷的方式对所述砂型模具
(2)
进行降温，待其完全凝固后再进行脱模处理；
S5
：脱模，所述砂型模具
(2)
持续降温后，待温度降低至
200℃
以下后即可进行脱模处理，脱模后即可对浇注杯进行切割处理，将浇注杯切割去除，切割后的浇注杯废料可以用于后续的熔炼使用；
S6
：对铸造好的钢管片
(3)
进行打磨
、
涂敷的表面处理，确保其表面质量和形状符合盾构隧道施工的要求；
S7
：对铸造好的所述钢管片
(3)
进行质量检测，包括尺寸
、
形状
、
重量
、
内部质量和表面质量等方面的检测，确保其符合盾构隧道施工的要求
。2.
根据权利要求1所述的一种盾构隧道钢管片整体成型铸造方法，其特征在于，所述耐火砖
(1)
的形状为
n
形，在所述耐火砖
(1)
的底部设置有预热砂型模
(4)
，所述预热砂型模...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱海良，李开建，万洋，蒋涛，
申请(专利权)人：上海城建隧道装备科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：