CN219910468U - 一种预埋钢环、车站洞门端墙及过渡环安装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于盾构施工技术领域，公开了一种预埋钢环、车站洞门端墙及过渡环安装结构，其中的一种预埋钢环，包括环状连接体，环状连接体在轴向方向具有第一连接环面和第二连接环面，第一连接环面用于与洞门端墙的端面固定连接，第二连接环面用于与过渡环或套筒连接；所述环状连接体具有基础的径向环面尺寸和轴向尺寸，径向环面尺寸大于轴向尺寸。本实用新型取消了预埋钢环的轴向段，通过端部即环状连接体作为预埋钢环的主要连接部位，可大大减小预埋钢环对车站主体结构的受力影响，变形量更小，也提高了预埋钢环的使用率，并且也利于加工制作，也能够具有更好的平整度。

Description

一种预埋钢环、车站洞门端墙及过渡环安装结构

技术领域

本实用新型属于盾构施工技术领域，具体涉及一种预埋钢环、车站洞门端墙及过渡环安装结构。

背景技术

随着我国大量推广城市轨道交通，盾构技术越来越成熟、可靠，盾构行业内形成了能盾构则盾的施工理念，与之配套的钢套筒接收技术也得到了不同的发展，正在逐步推广的过程中。使用钢套筒来辅助盾构进行始发和接收比传统的地层加固后再进行盾构的始发、接收相比具有更高的可靠性，便利性，经济性，因此会越来越得到推广使用。

但现有的技术条件下，盾构接收时，钢套筒或过渡环与洞门预埋钢环之间的连接一直以来要么采用直接焊接，要么采用螺栓连接的方式，这两种方式都是硬连接，预埋钢环和过渡环之间很容易发生拉裂的情况，而且安装，拆除不方便。

而且，目前的预埋钢环2结构如图1所示，预埋钢环2沿着隧道的轴向方向在隧道洞门处形成一个环状体，也可称为轴向段，外露在端墙外的部分形成一个法兰面，法兰面上有一圈螺栓孔，现在这个预埋钢环2主要考虑的是环状体，而没有重视法兰面这个平面的利用，法兰面这个平面很窄，钢板也薄，变形量也偏大，平整度也不很理想，因此现在多将钢套筒的过渡环直接和预埋钢环2直接焊接来使用。因为法兰面变形量大，按照图纸加工的钢套筒法兰面到现场后和预埋钢环2的法兰面，很难对准螺栓孔。同时，这样的预埋钢环2也不便于现浇环梁的制作施工，对车站主体结构的受力影响大。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种预埋钢环、车站洞门端墙及过渡环安装结构，以简化预埋钢环结构且提高对端部的利用，降低车站主体对预埋钢环的受力影响；

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

第一方面，提供一种预埋钢环，包括环状连接体，环状连接体在轴向方向具有第一连接环面和第二连接环面，第一连接环面用于与洞门端墙的端面固定连接，第二连接环面用于与过渡环或套筒连接；

所述环状连接体具有基础的径向环面尺寸和轴向尺寸，径向环面尺寸大于轴向尺寸。

在可能的实现方式中，所述环状连接体的内径与洞门端墙的内径一致。

在可能的实现方式中，所述第一连接环面具有固定连接的连接筋，连接筋用于与洞门端墙的主钢筋联结且一体浇筑。

在可能的实现方式中，所述第二连接环面沿周向开设有多个第一连接孔，所述第二连接环面具有沿径向方向从内到外依次分布的内环面、中部环面和外环面，所述第一连接孔分布于内环面、中部环面或外环面。

第二方面，提供一种车站洞门端墙，包括洞门端墙以及如上述任一项技术方案所述的种预埋钢环；

其中，所述预埋钢环固定嵌设于所述洞门端墙的端面，且所述第二连接环面与洞门端墙的端面齐平，预埋钢环的内侧面与洞门端墙的内侧面齐平。

第三方面，还提供一种过渡环安装结构，包括过渡环、洞门端墙以及如上述任一项所述的一种预埋钢环，过渡环通过预埋钢环与洞门端墙连接。

在可能的实现方式中，所述过渡环靠近所述预埋钢环的一端设有径向延伸而成的连接部，连接部与预埋钢环相适配；

所述连接部开设有所述第二连接孔和密封介质注入孔，第二连接孔通过螺栓密封组件与所述预埋钢环的第一连接孔连接；

所述连接部靠近所述预埋钢环的一端端面设置有至少一组沿周向分布的弹簧钢板刷组件和/或气囊密封组件，弹簧钢板刷组件和/或气囊密封组件位于所述密封介质注入孔外侧。

在可能的实现方式中，所述螺栓密封组件包括螺栓以及沿螺栓轴向依次套设的橡胶密封垫、第一垫片、防水密封垫和第二垫片。

在可能的实现方式中，所述气囊密封组件包括环形气囊和充气管路，所述连接部开设有安装槽且气囊安装在安装槽内，气囊的充气嘴穿过连接部与充气管路连接。

在可能的实现方式中，所述过渡环靠近所述预埋钢环的一端设有径向延伸而成的连接部，连接部与预埋钢环相适配；

所述连接部靠近所述预埋钢环的一端端面设置有至少一组沿周向分布的弹簧钢板刷组件，且连接部还设置有密封介质注入孔，密封介质注入孔位于弹簧钢板刷组件的内侧；

所述过渡环的外侧沿周向至少设有两组液压缸，液压缸的一端与过渡环外壁可拆卸连接，液压缸的另一端与洞门端墙可拆卸连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的预埋钢环，取消了轴向段，通过端部即环状连接体作为预埋钢环的主要连接部位，可大大减小预埋钢环对车站主体结构的受力影响，变形量更小，也提高了预埋钢环的使用率，并且也利于加工制作，也能够具有更好的平整度。

而且，这样的预埋钢环是通过连接筋与洞门端墙的主钢筋联结且一体浇筑，在浇筑这部分结构时，只需要按要求支护模板，洞门浇筑完成撤掉模板后，洞门在隧道轴线方向是钢筋混凝土结构，后期在制作现浇环梁后，可保证隧道管片、现浇结构、洞门的整体性更好，并且制作洞门现浇环梁更方便，结构更牢固，提高了现浇环梁的防水能力。

同时，通过这样结构的预埋钢环可实现采用更多的方式与钢套筒或过渡环连接，适应范围更广。

本实用新型的车站洞门端墙，通过采用这样的预埋钢环，能够使洞门端墙的整体性更好，也便于洞门现浇环梁的制作，结构更为牢固。

本实用新型的过渡环安装结构，由于预埋钢环具有更大的连接环面，可便于通过多种连接方式连接，可大大提高预埋钢环与过渡环的连接性和密封性。

附图说明

图1为现有预埋钢环与洞门端墙的连接结构示意图；

图2为本申请实施例的一种预埋钢环的剖面示意图；

图3为本申请实施例的一种预埋钢环的正视图；

图4为本申请实施例的一种车站洞门端墙的结构示意图；

图5为本申请实施例的一种过渡环安装结构的结构示意图，该示意图也能示出了过渡环与预埋钢环的第一种连接结构；

图6为本申请实施例的一种过渡环安装结构的过渡环在设有第一种连接结构时的示意图；

图7为本申请实施例的一种过渡环安装结构的过渡环在设有第二种连接结构时的示意图；

图8为本申请实施例的一种过渡环安装结构的过渡环在设有第三种连接结构时的示意图；

图9为本申请实施例的一种过渡环安装结构的过渡环在设有第四种连接结构时的示意图；

图10为本申请实施例的一种过渡环安装结构在通过第四种连接结构连接时洞门端墙的正视图；

图11为本申请实施例的一种过渡环安装结构在通过第四种连接结构连接时的结构示意图。

图中：1-洞门端墙；2-预埋钢环；21-环状连接体；211-第一连接环面；212-第二连接环面；22-连接筋；23-第一连接孔；3-过渡环；31-连接部；32-第二连接孔；4-弹簧钢板刷组件；5-密封介质注入孔；6-螺栓密封组件；61-橡胶密封垫；62-第一垫片；63-防水密封垫；64-螺栓；65-第二垫片；7-气囊密封组件；8-液压缸；9-第二铰接座。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。

请参照图2和图3所示，本申请的实施例提供了一种预埋钢环2，包括环状连接体21，环状连接体21在轴向方向具有第一连接环面211和第二连接环面212，第一连接环面211用于与洞门端墙1的端面固定连接，第二连接环面212用于与过渡环3或套筒连接；所述环状连接体21具有基础的径向环面尺寸和轴向尺寸，径向环面尺寸大于轴向尺寸。

环状连接体21为环形结构，其在轴向上的两个连接环面也可以说是端面，第一连接环面则用于与洞门端墙1的端面连接，即位于洞门外，连接方式可以是固定连接，也可以是通过钢筋等结构一体浇筑连接，并且预埋钢环2也可以嵌设在洞门端墙1的端面，也可以是凸出端面，并不做限制。第二连接环面则用于连接过渡环3或套筒，连接方式也可以是柔性连接，也可以是硬性连接。当然的，环状连接体21的径向环面尺寸大于轴向尺寸，这样可使其具有更大面积的第二连接环面，径向环面尺寸具体可根据实际需求选择配置，这样更利于与套筒或过渡环3连接。在具体实施过程中，径向环面尺寸可以是环面宽度，轴向尺寸可以是环状连接体21的厚度。

通过上述的技术方案，相对于现有的预埋钢环2，取消了轴向段，通过端部即环状连接体21作为预埋钢环2的主要连接部31位，可大大减小预埋钢环2对车站主体结构的受力影响，变形量更小，也提高了预埋钢环2的使用率，并且也利于加工制作，也能够具有更好的平整度。

在一实施方式中，所述环状连接体21的内径与洞门端墙1的内径一致。

这样一来，能够使得状连接体与洞门端墙1的结构具有更好的一致性。

进一步的，为了使得预埋钢环2与洞门端墙1连接更为牢固，所述第一连接环面211具有固定连接的连接筋22，连接筋22用于与洞门端墙1的主钢筋联结且一体浇筑。

这样的预埋钢环2是通过连接筋22与洞门端墙1的主钢筋联结且一体浇筑，在浇筑这部分结构时，只需要按要求支护模板，洞门浇筑完成撤掉模板后，洞门在隧道轴线方向是钢筋混凝土结构，后期在制作现浇环梁后，可保证隧道管片、现浇结构、洞门的整体性更好，并且制作洞门现浇环梁更方便，结构更牢固，提高了现浇环梁的防水能力。

在一些实施方式中，所述第二连接环面212沿周向开设有多个第一连接孔23，所述第二连接环面212具有沿径向方向从内到外依次分布的内环面、中部环面和外环面，所述第一连接孔23分布于内环面、中部环面或外环面。

这样一来，可通过第一连接孔23的不同设置位置，对套筒或过渡环3的连接结构进行对应的适配，使其能够与不同连接结构的套筒或过渡环3进行连接，更为方便。如在第一连接孔23设于内环面时，连接在过渡环3或套筒端部的弹簧钢板刷和油脂注入孔等就需要设置在第一连接孔23的外侧，同理，其他位置也适应性配置。

因而，本申请实施例的一种预埋钢环2具有以下优点：

1、取消了预埋钢环2隧道轴线方向的轴向段，在浇筑这部分结构时，只需要按要求支护模板，洞门浇筑完成撤掉模板后，洞门在隧道轴线方向是钢筋混凝土结构，后期在制作现浇环梁后，可使得隧道管片、现浇结构、洞门的整体性更好，没有那一圈钢板，制作洞门现浇环梁更方便，结构更牢固，提高了现浇环梁的防水能力。

2、将预埋钢环2由隧道轴向方向调整到径向方向后，预埋钢环2对车站主体结构的受力影响更小。

3、预埋钢环2形状简单、合理，有利于加工，预埋后变形量小，有利于后期充分利用预埋钢环2，提高了预埋钢环2的使用效率。

4、预埋钢环2的实用性得到了提高，螺栓64孔规矩，预埋钢环2平面平整度好，可以方便地满足连接洞门帘布、洞门密封折页板或钢套筒的对接。

5、钢套筒和预埋钢环2的对接方式可以采用很多连接方式。

请参照图4所示，本申请的实施例还提供一种车站洞门端墙1，包括洞门端墙1以及如上述任一项技术方案的一种预埋钢环2；其中，所述预埋钢环2固定嵌设于所述洞门端墙1的端面，且所述第二连接环面212与洞门端墙1的端面齐平，预埋钢环2的内侧面与洞门端墙1的内侧面齐平。

通过采用这样的预埋钢环2，能够使洞门端墙1的整体性更好，也便于洞门现浇环梁的制作，结构更为牢固。

请参照图5-11所示，本申请实施例还提供一种过渡环安装结构，包括过渡环3、洞门端墙1以及如上述任一项技术方案的一种预埋钢环2，过渡环3通过预埋钢环2与洞门端墙1连接。

由于预埋钢环2具有更大的连接环面，可便于通过多种连接方式连接，可大大提高预埋钢环2与过渡环3的连接性和密封性。

在一实施方式中，所述过渡环3靠近所述预埋钢环2的一端设有径向延伸而成的连接部31，连接部31与预埋钢环2相适配；所述连接部31开设有所述第二连接孔32和密封介质注入孔5，第二连接孔32通过螺栓密封组件6与所述预埋钢环2的第一连接孔23连接；所述连接部31靠近所述预埋钢环2的一端端面设置有至少一组沿周向分布的弹簧钢板刷组件4和/或气囊密封组件7，弹簧钢板刷组件4和/或气囊密封组件7位于所述密封介质注入孔外侧。

该连接部31用于与预埋钢环2连接，其也与预埋钢环2的第二连接环面212相适配，在具体实施过程中，连接部31也可以称之为法兰。第二连接孔32可便于通过螺栓密封组件6与预埋钢环2的第一连接孔23连接固定，以此形成硬性连接结构。密封介质注入孔5用于向过渡环3与预埋钢环2之间注入如聚氨酯或盾尾油脂等密封介质，其能够在两者之间起到密封作用。而设置的弹簧钢板刷组件4和/或气囊密封组件7可进一步起到密封性，提高预埋钢环2与过渡环3之间的密封效果。当然的，弹簧钢板刷组件4和/或气囊密封组件7位于所述密封介质注入孔外侧，这样可阻挡注入填充的聚氨酯或盾尾油脂移出。

在关于螺栓密封组件6的一种优选实施方式中，所述螺栓密封组件6包括螺栓64以及沿螺栓64轴向依次套设的橡胶密封垫61、第一垫片62、防水密封垫63和第二垫片。

这样一来，可提高密封性、防水性和连接的稳定性。

具体的，第二连接孔32的内径要比螺栓64的杆径大，这样便于第二连接孔32和预埋钢环2上的第一连接孔23可快速对准、连接，装配时，螺栓64底部配备有橡胶密封垫61、第一垫片62和防水密封垫63以及第二垫片65，这里第一垫片62的外径比第二连接孔32大，第二连接孔32内径又比螺栓64的杆径大，这样的设计，能保证过渡环3上的螺栓64能快速的和预埋钢环2上的第一连接孔23快速对接上。靠螺栓64将过渡环3的连接部31压紧在预埋钢环2的第二连接环面上。如第一连接孔23的孔径为20mm且相对于第二连接孔32中心偏移一定距离并在第二连接孔范围内，第二连接孔32的孔径为32mm或者更大，这样能够抵消第二连接孔32或者第一连接孔23加工时产生的误差或施工变形产生的误差，过渡环上的第二连接孔32孔径太大，螺栓64穿过去后螺栓64和第二练级孔32之间间隙太大，漏水怎么办,采用较大的第一垫片62加防水密封垫61的方式来盖在第二连接孔32上，第二垫片65和防水密封垫63内径和螺栓64直径差不多大，这样螺栓的末端头压住第二垫片65和防水密封垫63、并压在第一垫片62以橡胶密封垫61上，这样两级垫片可达到很好的止水密封效果。

在具体的实施过程中，所述气囊密封组件包括环形气囊和充气管路，所述连接部31开设有安装槽且气囊安装在安装槽内，气囊的充气嘴穿过连接部31与充气管路连接。这样一来，便能够通过充气管路对气囊进行充气，进而能够实现密封。

在其他的实施方式中，所述过渡环3靠近所述预埋钢环2的一端设有径向延伸而成的连接部31，连接部31与预埋钢环2相适配；所述连接部31靠近所述预埋钢环2的一端端面设置有至少一组沿周向分布的弹簧钢板刷组件4，且连接部31还设置有密封介质注入孔5，密封介质注入孔5位于弹簧钢板刷组件4的内侧；所述过渡环3的外侧沿周向至少设有两组液压缸8，液压缸8的一端与过渡环3外壁可拆卸连接，液压缸8的另一端与洞门端墙1可拆卸连接。

这样一来，通过可伸缩的液压缸8能够提供柔性可变的支撑力，从密封介质注入孔5注入盾尾油脂或者聚氨酯后，就能保证过渡环3和车站端墙两个平面有可靠的密封能力。在具体的实施过程中，液压杆通过支腿与过渡环3可拆卸连接，另一端通过铰接结构于洞门端墙1可拆卸连接，该铰接结构包括连接在液压缸8端部的第一铰接座和固定在洞门端墙1上的第二铰接座9，第二铰接座9与第一铰接座通过铰接轴连接。

总而言之，本申请实施例的一种过渡环安装结构，至少具有以下四种连接结构：

第一种连接结构，结合图5和图6所示，第一连接孔23设于过渡环3的内侧端，螺栓密封组件6与第一连接孔23连接，在第一连接孔23的外侧则从内到外依次设置密封介质注入孔5和弹簧钢板刷组件4；

第二种连接结构，结合图7所示，第一连接孔23设于过渡环3的外侧端，螺栓密封组件6与第一连接孔23连接，在第一连接孔23的内侧则从外到内依次设置气囊密封组件7、密封介质注入孔5；

第三种连接结构，结合图8所示，第一连接孔23设于过渡环3的中部区域，螺栓密封组件6与第一连接孔23连接，在第一连接孔23的内侧则从外到内依次设置密封介质注入孔5和一道弹簧钢板刷组件4，在第一连接孔23的外侧则设置另外一道弹簧钢板刷组件4，即第一连接孔23位于两道弹簧钢板刷组件4中间，这样可对称受力；该结构设计采用了两道弹簧钢板刷组件4，并在两道弹簧钢板刷组件4之间注入盾尾油脂或聚氨酯，采用螺栓64压紧的方式，过渡环3和预埋钢环2之间采用这种连接方式，采用两道弹簧钢板刷组件4，并在两道弹簧钢板刷组件4之间充填盾尾油脂来加强密封，螺栓64两侧对称的布置弹簧钢板刷，更有利于过渡环3的稳定，方便安装、拆卸的同时，也能抵抗比较大的水土压力。必要时，还可以在两道弹簧钢板刷组件4之间安装压力检测装置来检测盾尾油脂的压力。

第四种连接结构，结合图9-11所示，连接部31从内侧到外侧依次设置密封介质注入孔5和一道弹簧钢板刷组件4，并且过渡环3通过液压杆与洞门端墙1连接。

当然，连接部31上设置的连接结构不限于上述四种，也可以根据本技术方案的每个特征要素进行合理匹配，以适用更多的使用场景。

在实际的一些实施过程中，弹簧钢板刷组件也可以是弹簧钢板钢丝刷；文中只举例用了两道道弹簧钢板刷组件，实际使用时根据需要可以采用三道甚至更多道弹簧钢板刷，每两道弹簧钢板刷之间增加相应的油脂注入孔以及油脂压力检测通道。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种预埋钢环，其特征在于：包括环状连接体(21)，环状连接体(21)在轴向方向具有第一连接环面(211)和第二连接环面(212)，第一连接环面(211)用于与洞门端墙(1)的端面固定连接，第二连接环面(212)用于与过渡环(3)或套筒连接；

所述环状连接体(21)具有基础的径向环面尺寸和轴向尺寸，径向环面尺寸大于轴向尺寸。

2.根据权利要求1所述的一种预埋钢环，其特征在于：所述环状连接体(21)的内径与洞门端墙(1)的内径一致。

3.根据权利要求1所述的一种预埋钢环，其特征在于：所述第一连接环面(211)具有固定连接的连接筋(22)，连接筋(22)用于与洞门端墙(1)的主钢筋联结且一体浇筑。

4.根据权利要求1所述的一种预埋钢环，其特征在于：所述第二连接环面(212)沿周向开设有多个第一连接孔(23)，所述第二连接环面(212)具有沿径向方向从内到外依次分布的内环面、中部环面和外环面，所述第一连接孔(23)分布于内环面、中部环面或外环面。

5.一种车站洞门端墙，其特征在于：包括洞门端墙(1)以及如权利要求1-4任一项所述的一种预埋钢环；

其中，所述预埋钢环(2)固定嵌设于所述洞门端墙(1)的端面，且所述第二连接环面(212)与洞门端墙(1)的端面齐平，预埋钢环(2)的内侧面与洞门端墙(1)的内侧面齐平。

6.一种过渡环安装结构，其特征在于：包括过渡环(3)、洞门端墙(1)以及如权利要求1-4任一项所述的一种预埋钢环，过渡环(3)通过预埋钢环(2)与洞门端墙(1)连接。

7.根据权利要求6所述的一种过渡环安装结构，其特征在于：所述过渡环(3)靠近所述预埋钢环(2)的一端设有径向延伸而成的连接部(31)，连接部(31)与预埋钢环(2)相适配；

所述连接部(31)设有第二连接孔(32)和密封介质注入孔(5)，第二连接孔(32)通过螺栓密封组件(6)与所述预埋钢环(2)的第一连接孔(23)连接；

所述连接部(31)靠近所述预埋钢环(2)的一端端面设置有至少一组沿周向分布的弹簧钢板刷组件(4)和/或气囊密封组件(7)，弹簧钢板刷组件(4)和/或气囊密封组件(7)位于所述密封介质注入孔(5)外侧。

8.根据权利要求7所述的一种过渡环安装结构，其特征在于：所述螺栓密封组件(6)包括螺栓(64)以及沿螺栓(64)轴向依次套设的橡胶密封垫(61)、第一垫片(62)、防水密封垫(63)和第二垫片(65)。

9.根据权利要求7所述的一种过渡环安装结构，其特征在于：所述气囊密封组件(7)包括环形气囊和充气管路，所述连接部(31)开设有安装槽且气囊安装在安装槽内，气囊的充气嘴穿过连接部(31)与充气管路连接。

10.根据权利要求6所述的一种过渡环安装结构，其特征在于：所述过渡环(3)靠近所述预埋钢环(2)的一端设有径向延伸而成的连接部(31)，连接部(31)与预埋钢环(2)相适配；

所述连接部(31)靠近所述预埋钢环(2)的一端端面设置有至少一组沿周向分布的弹簧钢板刷组件(4)，且连接部(31)还设置有密封介质注入孔(5)，密封介质注入孔(5)位于弹簧钢板刷组件(4)的内侧；

所述过渡环(3)的外侧沿周向至少设有两组液压缸(8)，液压缸(8)的一端与过渡环(3)外壁可拆卸连接，液压缸(8)的另一端与洞门端墙(1)可拆卸连接。