全文摘要
本发明公开了一种拼接钢管及使用拼接钢管的拼装式管幕结构支护体系施工方法，包括可回收利用部分和由钢板卷制形成的圆弧部分，所述圆弧部分的横截面呈优弧状，所述可回收利用部分的横截面呈劣弧状；所述圆弧部分的侧壁上设有多个通孔；所述可回收利用部分开口处的两个侧壁上均设有凹槽，所述圆弧部分开口处的两个侧壁分别设置在所述凹槽内，所述圆弧部分与所述可回收利用部分拼接形成拼接钢管，且所述拼接钢管的横截面呈圆环形。本发明采用多个圆弧部分焊接的方式，弥补了传统管幕结构钢管间仅采用锁口连接而导致横向刚度和承载力较弱的缺点。同时，本发明防水性能很好，管内土体清除方便，提高施工效率。
主设计要求
1.一种拼接钢管，其特征在于，包括可回收利用部分和由钢板卷制形成的圆弧部分，所述圆弧部分的横截面呈优弧状，所述可回收利用部分的横截面呈劣弧状；所述圆弧部分的侧壁上设有多个通孔；所述可回收利用部分开口处的两个侧壁上均设有凹槽；所述圆弧部分开口处的两个侧壁分别设置在所述凹槽内；所述圆弧部分与所述可回收利用部分拼接形成拼接钢管，且所述拼接钢管的横截面呈圆环形。
设计方案
1.一种拼接钢管，其特征在于，包括可回收利用部分和由钢板卷制形成的圆弧部分，所述圆弧部分的横截面呈优弧状，所述可回收利用部分的横截面呈劣弧状；
所述圆弧部分的侧壁上设有多个通孔；
所述可回收利用部分开口处的两个侧壁上均设有凹槽；
所述圆弧部分开口处的两个侧壁分别设置在所述凹槽内；
所述圆弧部分与所述可回收利用部分拼接形成拼接钢管，且所述拼接钢管的横截面呈圆环形。
2.根据权利要求1所述的一种拼接钢管，其特征在于：所述凹槽的内槽壁和所述凹槽的槽底均镶嵌有滚珠。
3.根据权利要求1所述的一种拼接钢管，其特征在于：所述可回收利用部分开口处的两个侧壁上设有多个限位螺栓，且多个限位螺栓沿所述拼接钢管的轴线方向均匀分布在所述可回收利用部分的侧壁上，且所述限位螺栓远离所述限位螺栓拧动端的一侧与所述圆弧部分接触连接。
4.根据权利要求1所述的一种拼接钢管，其特征在于：所述可回收利用部分的一端设有多个安装槽，另一端设有与多个与所述安装槽相匹配的凸起。
5.根据权利要求1所述的一种拼接钢管，其特征在于：所述圆弧部分的外壁上设有两个卡板，且两个所述卡板分别正对所述圆弧部分的开口处的两个端部。
6.一种使用拼接钢管的拼装式管幕结构支护体系施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：根据设计管幕结构的形状，确定拼接钢管的尺寸和需求数量，开挖竖井，搭建施工平台；
S2：在设计位置处顶入所述拼接钢管；
S3：在前一根所述拼接钢管顶进完成后，松开可回收利用部分上的限位螺栓，开始顶进下一根拼接钢管，将下一根拼接钢管放到预定位置，开始顶进，在顶进的过程中置换处前一根拼接钢管的可回收利用部分；顶进完成后，将前后两根拼接钢管的圆弧部分焊接；
S4：重复上述步骤S3，直至所有所述拼接钢管管全部顶进；
S5：在所述圆弧部分的通孔处插入钢筋，并将相邻所述圆弧部分内的钢筋绑扎起来，最后灌注混凝土，形成管幕；
S6：当混凝土达到设计强度后，开始开挖管幕下方的土体，施作拟建的建筑物。
7.根据权利要求6所述的一种使用拼接钢管的拼装式管幕结构支护体系施工方法，其特征在于：在所述步骤S2中，在顶进过程中，为减小所述拼接钢管与周边土体的摩擦力，可以通过所述通孔向所述拼接钢管内注入减阻泥浆。
设计说明书
技术领域
本发明涉及一种拼接钢管，具体地说是一种拼接钢管及使用拼接钢管的拼装式管幕结构支护体系施工方法。
背景技术
目前，管幕工法作为一种地下工程暗挖技术，特别适用于城市建筑密集、地面交通繁忙地段、下穿既有重要构筑物建筑物、超浅埋及超大断面隧道工程中。然后，传统的管幕法钢管间仅采用锁口连接，其横向刚度和承载力较弱，当开挖管幕内部土体时，需要架设大量临时支撑以确保指整体结构的稳定性，造成施工进度较慢。
发明内容
根据上述提出的技术问题，而提供一种拼接钢管及使用拼接钢管的拼装式管幕结构支护体系施工方法。本发明采用的技术手段如下：
一种拼接钢管，包括可回收利用部分和由钢板卷制形成的圆弧部分，所述圆弧部分的横截面呈优弧状，所述可回收利用部分的横截面呈劣弧状；
所述圆弧部分的侧壁上设有多个通孔，且所述通孔的轴线穿过所述圆弧部分的开口处，所述通孔用来插入钢筋或注入减阻泥浆或使用钢筋连接相临两个或多个圆弧部分；
所述可回收利用部分开口处的两个侧壁上均设有凹槽；
所述圆弧部分开口处的两个侧壁分别设置在所述凹槽内；
所述圆弧部分与所述可回收利用部分拼接形成拼接钢管，且所述拼接钢管的横截面呈圆环形。
所述凹槽的内槽壁和所述凹槽的槽底均镶嵌有滚珠，用于减少圆弧部分与可回收利用部分相对运动时产生的摩擦力。
所述可回收利用部分开口处的两个侧壁上设有多个限位螺栓，且多个限位螺栓沿所述拼接钢管的轴线方向均匀分布在所述可回收利用部分的侧壁上，且所述限位螺栓远离所述限位螺栓拧动端的一侧与所述圆弧部分接触连接。用于在所述拼接钢管顶进过程中圆弧部分与可回收利用部分产生相对错动。
所述可回收利用部分的一端设有多个安装槽，另一端设有与多个与所述安装槽相匹配的凸起。当一根拼接钢管的长度过短时，可采用两根拼接钢管，所述安装槽和所述凸起的作用就是将两根拼接钢管准确对接。
所述圆弧部分的外壁上设有两个卡板，且两个所述卡板分别正对所述圆弧部分的开口处的两个端部。
一种使用拼接钢管的拼装式管幕结构支护体系施工方法，包括如下步骤：
S1：根据设计管幕结构的形状，确定拼接钢管的尺寸和需求数量，开挖竖井，搭建施工平台；
S2：在设计位置处顶入所述拼接钢管；在顶进过程中，为减小所述拼接钢管与周边土体的摩擦力，可以通过所述通孔向所述拼接钢管内注入减阻泥浆。
S3：在前一根所述拼接钢管顶进完成后，松开可回收利用部分上的限位螺栓，开始顶进下一根拼接钢管，将下一根拼接钢管放到预定位置，开始顶进，在顶进的过程中置换处前一根拼接钢管的可回收利用部分，且新一根拼接钢管的圆弧部分上的两个卡板卡接在旧的一个拼接钢管的圆弧部分的开口的两个端部；顶进完成后，将前后两根拼接钢管的圆弧部分焊接；
S4：重复上述步骤S3，直至所有所述拼接钢管管全部顶进；
S5：在所述圆弧部分的通孔处插入钢筋，并将相邻所述圆弧部分内的钢筋绑扎起来，最后灌注混凝土，形成管幕；
S6：当混凝土达到设计强度后，开始开挖管幕下方的土体，施作拟建的建筑物。当拟建的建筑物较大时，可将管幕结构作为门字形，以减少钢管的用量，达到缩减成本，缩短工期的效果。当采用门字形管幕结构时，需要对两侧竖向最下方的钢管与土体进行加固，具体为，通过两侧最下方的钢管中预留的通孔向周围土体打入锚杆，并向周围土体注浆，以将钢管与周围土体形成一个整体。
本发明具有以下优点：
本发明采用多个圆弧部分焊接的方式，弥补了传统管幕结构钢管间仅采用锁口连接而导致横向刚度和承载力较弱的缺点。同时，本发明防水性能很好，管内土体清除方便，提高施工效率。本发明提出的结构为矩形平顶结构，相对于拱形断面，提高了地下空间的利用率。
基于上述理由本发明可在管幕施工等领域广泛推广。
附图说明
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做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例1和实施例2中一种拼接钢管截面图。
图2是本发明实施例1和实施例2中可回收利用部分结构示意图。
图3是本发明实施例1和实施例2中圆弧部分侧视图。
图4是本发明实施例2中口字型管幕示意图。
图5是本发明实施例2中门字型管幕示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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做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。
实施例1
如图1-图3所示，一种拼接钢管，包括可回收利用部分1和由钢板卷制形成的圆弧部分2，所述圆弧部分2的横截面呈优弧状，所述可回收利用部分1的横截面呈劣弧状；
所述圆弧部分2的侧壁上设有多个通孔21；所述通孔21用来插入钢筋或注入减阻泥浆；
所述可回收利用1部分开口处的两个侧壁上均设有凹槽11；
所述圆弧部2分开口处的两个侧壁分别设置在所述凹槽11内；
所述圆弧部分2与所述可回收利用部分1拼接形成拼接钢管3，且所述拼接钢管3的横截面呈圆环形。
所述凹槽11的内槽壁和所述凹槽的槽底均镶嵌有滚珠12，用于减少圆弧部分2与可回收利用部分1相对运动时产生的摩擦力。
所述可回收利用部分1开口处的两个侧壁上设有多个限位螺栓13，且多个限位螺栓13沿所述拼接钢管3的轴线方向均匀分布在所述可回收利用部分1的侧壁上，且所述限位螺栓13远离所述限位螺栓拧动端的一侧与所述圆弧部分2接触连接。用于在所述拼接钢管顶3进过程中圆弧部分2与可回收利用部分1产生相对错动。
所述可回收利用部分的一端设有多个安装槽14，另一端设有与多个与所述安装槽14相匹配的凸起15。当一根拼接钢管3的长度过短时，可采用两根拼接钢管3，所述凹槽和所述凸起的作用就是将两根拼接钢管准确对接。
所述圆弧部分2的外壁上设有两个卡板22，且两个所述卡板22分别正对所述圆弧部分2的开口处的两个端部。
实施例2
如图1-图5所示，一种使用拼接钢管的拼装式管幕结构支护体系施工方法，包括如下步骤：
S1：根据设计管幕结构的形状(如图4所示口字型管幕结构)，确定拼接钢管3的尺寸和需求数量，开挖竖井，搭建施工平台；
S2：在设计位置处顶入所述拼接钢管3；在顶进过程中，为减小所述拼接钢管与周边土体的摩擦力，可以通过所述通孔21向所述拼接钢管3内注入减阻泥浆。
S3：在前一根所述拼接钢管3顶进完成后，松开可回收利用部分上1的限位螺栓13，开始顶进下一根拼接钢管3，将下一根拼接钢管3放到预定位置，开始顶进，在顶进的过程中置换处前一根拼接钢管3的可回收利用部分1，且新一根拼接钢管3的圆弧部分2上的两个卡板22卡接在旧的一个拼接钢管3的圆弧部分2的开口的两个端部；顶进完成后，将前后两根拼接钢管3的圆弧部分2焊接；
S4：重复上述步骤S3，直至所有所述拼接钢管管全部顶进；
S5：在所述圆弧部分的通孔处插入钢筋，并将相邻所述圆弧部分内的钢筋绑扎起来，最后灌注混凝土，形成管幕；
S6：当混凝土达到设计强度后，开始开挖管幕下方的土体，施作拟建的建筑物。
当拟建的建筑物较大时，可将管幕结构作为门字形(如图5所示)，以减少钢管的用量，达到缩减成本，缩短工期的效果。当采用门字形管幕结构时，需要对两侧竖向最下方的圆弧部分2与土体进行加固，具体为，通过两侧最下方的圆弧部分2中预留的通孔21向周围土体打入锚杆，并向周围土体注浆，以将圆弧部分2与周围土体形成一个整体。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201910049837.8
申请日:2019-01-18
公开号:CN109751065A
公开日:2019-05-14
国家:CN
国家/省市:89(沈阳)
授权编号:CN109751065B
授权时间:20191029
主分类号:E21D 11/14
专利分类号:E21D11/14;E21D11/10
范畴分类:25A;
申请人:东北大学
第一申请人:东北大学
申请人地址:110819 辽宁省沈阳市和平区文化路三巷11号
发明人:赵文;董驾潮;李伟伟;贾鹏蛟;唐瑞兆;李天亮;王志国
第一发明人:赵文
当前权利人:东北大学
代理人:唐楠;李洪福
代理机构:21212
代理机构编号:大连东方专利代理有限责任公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计