一種用於襯砌臺車模板的鋼板的製作方法
2023-11-30 23:09:41
一種用於襯砌臺車模板的鋼板的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用於襯砌臺車模板的鋼板，其包括：第一安裝組件；與所述第一安裝組件相連接的第二安裝組件，所述第一安裝組件與所述第二安裝組件相連接的部位形成過渡圓弧區，所述過渡圓弧區的寬度大於所述第一安裝組件的第一末端區和所述第二安裝組件的第二末端區的寬度。所述鋼板具有結構簡單、結構強度高以及節省材料的優點。
【專利說明】一種用於襯砌臺車模板的鋼板
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及隧道工程【技術領域】，尤其涉及一種用於襯砌臺車模板的鋼板。
【背景技術】
[0002]目前，襯砌臺車是隧道施工過程二次襯砌中必須使用的專用設備，用於隧道內壁的襯砌施工。由於在隧道的施工過程中，對襯砌的表面質量要求較高，尤其是襯砌隧道的頂部，故需要加強模板拱頂部位的剛度和強度。現有的襯砌臺車上的模板常常通過在該模板上固定鋼板，通過該鋼板來增強模板拱頂部位的受力強度。現有的弧形鋼板通常設計成兩端寬度與中間寬度相等，且兩側弧邊半徑不相等的等寬弧形鋼板。
[0003]在工作過程中，現有技術中的等寬弧形鋼板存在頂部結構強度低的問題。
實用新型內容
[0004]針對上述問題，根據本實用新型提出了一種用於襯砌臺車模板的鋼板，其包括:第一安裝組件；與所述第一安裝組件相連接的第二安裝組件，所述第一安裝組件與所述第二安裝組件相連接的部位形成過渡圓弧區，所述過渡圓弧區的寬度大於所述第一安裝組件的第一末端區和所述第二安裝組件的第二末端區的寬度。在所述鋼板的工作過程中，由於在過渡圓弧區承受的外部作用力較大，而第一末端區和第二末端區承受的外部作用力較小，因此，所述鋼板的頂端需要具有較大的承載能力，即該過渡圓弧區應當能夠承載較大的力。並且，該過渡圓弧區也應當具有較大的受力強度。提高該圓弧過渡區的受力強度的目的在於降低該過渡圓弧區發生變形的機率。在該鋼板的過渡圓弧區受力一定的情況下，通過增大該過渡圓弧區的截面面積，即使得過渡圓弧區的寬度大於第一安裝組件的第一末端區的寬度以及還大於第二安裝組件的第二末端區的寬度，來抵抗外力。這樣，由於過渡圓弧區截面面積的增大，從而，提高了抗彎截面係數，增強了該過渡圓弧區的抗彎能力，降低了該過渡圓弧區發生形變的機率，進而，大大地提高了該襯砌隧道的內輪廓精度，使得襯砌隧道的襯砌效果達到最佳。
[0005]較佳的，所述第一末端區的寬度與所述第二末端區的寬度相同。
[0006]較佳的，所述過渡圓弧區位於所述鋼板的頂端，所述過渡圓弧區的寬度與所述第一末端區以及所述第二末端區的寬度成比例。
[0007]較佳的，所述第一末端區和所述第二末端區的寬度與所述過渡圓弧區的寬度的比例範圍為大於等於4/7且小於等於2/3。這樣，便大大地增大了該處的抗彎截面係數，提高了該處的抗彎能力。在抗彎能力提高的情況下，大大地降低了該過渡圓弧區發生形變的機率，使得過渡圓弧區發生的形變率與第一末端區的形變率以及第二末端區的形變率趨近一致，從而，保證了襯砌隧道的內輪廓精度。
[0008]較佳的，所述第一安裝組件與所述第二安裝組件均為弧形結構。
[0009]較佳的，所述第一安裝組件與所述第二安裝組件的連接方式為焊接。由於所述鋼板位於襯砌隧道中，因此，所述鋼板的整體尺寸較大，若採用整體加工的方式，大大地增大了人力和物力。此外，若對該鋼板進行整體加工耗費較多的材料，增大了經濟成本，並且，由於該鋼的尺寸過大，不便於加工甚至可能導致加工誤差較大，造成發生形變的現象。故通過焊接的方式將該第一安裝組件和第二安裝組件相連接，不僅提高了材料利用率、節省了人力和物力，而且，也減小了加工誤差，提高了加工精度。
[0010]較佳的，所述第一安裝組件和所述第二安裝組件的壁厚相等。由於第一安裝組件和第二安裝組件的壁厚相等，便於安裝定位和焊接成型，避免因出現壁厚不一致而使得該鋼板焊接後出現應力集中的現象。此外，若該第一安裝組件和第二安裝組件的壁厚相等，能夠使得如下所述的大弧形結構的整體強度較為勻稱。
[0011]較佳的，所述壁厚的厚度範圍為大於等於8毫米且小於等於20毫米。若將該第一安裝組件和第二安裝組件的壁厚設置為小於8毫米，當該第一安裝組件和第二安裝組件相連接的部位(過渡圓弧區)受到頂部混凝土垂直向下的作用力時，由於該第一安裝組件和第二安裝組件的壁厚較薄，使得該處的抗彎強度較弱，故可能會發生形變甚至損壞。若將該第一安裝組件和第二安裝組件的壁厚設置為大於24毫米，則由於該鋼板的整體尺寸較大，在壁厚增大的情況下，便大大地增大了該鋼板的整體質量，因而加重了該鋼板的自身重量，這給生產製造帶來了不便，且不經濟實用。故該第一安裝組件和第二安裝組件的壁厚範圍為大於等於8毫米且小於等於20毫米。
[0012]較佳的，所述壁厚為12毫米。
[0013]較佳的，所述第一安裝組件與所述第二安裝組件相連接後形成大弧形結構，且所述大弧形結構兩側的弧形邊的半徑相等。這樣，在對該鋼板進行加工的過程中，減少了加工走刀量，從而提高了該鋼板的生產效率。
[0014]根據本實用新型，所述鋼板具有結構簡單、結構強度高以及節省材料的優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]在下文中將基於實施例並參考附圖來對本實用新型進行更詳細的描述。在圖中:
[0016]圖1為本實用新型用於襯砌臺車模板的鋼板的整體結構示意圖。
[0017]圖2為本實用新型用於襯砌臺車模板的鋼板實施例的結構示意圖。
[0018]在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標記。附圖並未按照實際的比例描繪。
【具體實施方式】
[0019]下面將結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0020]請參閱圖1，其為本實用新型用於襯砌臺車模板的鋼板的整體結構示意圖。如圖所示，所述鋼板包括第一安裝組件1和第二安裝組件2。
[0021]在一個優選的實施例中，該第一安裝組件1為弧形結構。由於襯砌隧道的頂端為圓弧狀，為了符合該襯砌隧道頂端的形狀，故將該第一安裝組件1設計為圓弧狀。該第一安裝組件1由於通常位於山體的隧道中，故需要承受較大的外部作用力(第一安裝組件1頂部的混凝土垂直向下的作用力)。因此，該第一安裝組件1應當具有較高的強度和硬度，防止因發生形變而影響襯砌隧道的內輪廓的精度。在本申請的實施例中，該第一安裝組件1由普通碳素結構鋼製造而成。該普通碳素結構鋼具有較高的屈服強度，因而，這種普通碳素結構鋼的抗脆斷性較強。由此，當該第一安裝組件1受到外部作用力較大時，由於該第一安裝組件I的屈服強度較高，因而，不會隨著外部作用力的增大而發生脆斷的現象。從而，大大地降低了該第一安裝組件I發生脆斷的可能性，延長了該第一安裝組件I的使用壽命，節約了經濟成本。
[0022]在本申請的實施例中，第二安裝組件2為弧形結構，其組成材質與第一安裝組件I的組成材質相同，為了避免贅述，此處不再詳述。該第二安裝組件2與第一安裝組件I相連接後形成大弧形結構，且在該第一安裝組件I與第二安裝組件2相連接的部位形成過渡圓弧區3。該過渡圓弧區3位於所述鋼板的頂端，即位於大弧形結構的頂端。該大弧形結構的兩側的弧形邊的半徑相等，這樣，在對該鋼板進行加工的過程中，減少了加工走刀量，從而提聞了該鋼板的生廣效率。
[0023]在一個優選的實施例中，該第一安裝組件I和第二安裝組件2通過焊接的方式連接在一起。由於所述鋼板位於襯砌隧道中，因此，可能所述鋼板的整體尺寸較大，若採用整體加工的方式，大大地增大了人力和物力。此外，若對該鋼板進行整體加工耗費較多的材料，增大了經濟成本，並且，由於該鋼的尺寸過大不便於加工甚至可能導致加工誤差較大，造成發生形變的現象。故在本申請的實施例中，通過焊接的方式將該第一安裝組件I和第二安裝組件2相連接，不僅提高了材料的利用率，節省了人力和物力，而且，也減小了加工誤差，提高了加工精度。
[0024]該第一安裝組件I的端部為第一末端區A(見圖中箭頭所示)，第二安裝組件2的端部為第二末端區B。在一個優選的實施例中，該第一末端區A的寬度與第二末端區B的寬度相同。這樣，更有利於對該鋼板的加工。其中，該過渡圓弧區3的寬度大於第一末端區A和第二末端區B的寬度。在所述鋼板的工作過程中，由於在過渡圓弧區3承受的外部作用力較大，而第一末端區A和第二末端區B承受的外部作用力較小，因此，所述鋼板的頂端需要具有較大的承載能力，即該過渡圓弧區3應當能夠承載較大的力。這樣，需要該過渡圓弧區3應當具有較大的受力強度。提高該圓弧過渡區3的受力強度的目的在於，降低該過渡圓弧區3發生變形的機率。在該鋼板的過渡圓弧區3受力一定的情況下，通過增大該過渡圓弧區3的截面面積，即使得過渡圓弧區3的寬度大於第一安裝組件I的第一末端區A的寬度以及還大於第二安裝組件2的第二末端區B的寬度，來抵抗外力。這樣，由於過渡圓弧區3的截面面積增大，從而，提高了抗彎截面係數，增強了該過渡圓弧區3的抗彎能力，降低了該過渡圓弧區3發生形變的機率，進而，大大地提高了該襯砌隧道的內輪廓精度，使得襯砌隧道的襯砌效果達到最佳。
[0025]在一個優選的實施例中，過渡圓弧區3的寬度分別與第一末端區A的寬度以及第二末端區B的寬度成比例，該寬度的比例範圍為大於等於4/7且小於等於2/3。當該過渡圓弧區3的寬度與第一末端區A的寬度以及第二末端區B的寬度的比例範圍為大於等於4/7且小於等於2/3時，該過渡圓弧區3具有較大的抗彎截面係數，提高了該處的抗彎能力。在抗彎能力提高的情況下，大大地降低了該過渡圓弧區3發生形變的機率，使得過渡圓弧區3發生的形變率與第一末端區A的形變率以及第二末端區B的形變率趨近一致，從而，保證了襯砌隧道的內輪廓精度。
[0026]在一個優選的實施例中，第一安裝組件I和第二安裝組件2的壁厚相等。由此，由於第一安裝組件I和第二安裝組件2的壁厚相等，便於安裝定位和焊接成型，避免因第一安裝組件I和第二裝組件2的壁厚不一致而使得該鋼板焊接後出現應力集中的現象。此外，若該第一安裝組件I和第二安裝組件2的壁厚相等，能夠使得大弧形結構的整體強度較為勻稱。
[0027]在一個優選的實施例中，第一安裝組件I和第二安裝組件2的壁厚範圍為大於等於8毫米且小於等於20毫米。這樣，使得該第一安裝組件I和第二安裝組件2能夠滿足安裝的重量需求。此外，將壁厚設置在上述範圍內，有效地保證了該第一安裝組件I和第二安裝組件2的抗彎強度，在該第一安裝組件I和第二安裝組件2受到外部作用力的情況下不易發生彎曲形變，進而，不會影響襯砌隧道內輪廓精度。另外，將上述壁厚設置在上述範圍內能夠較好地保證該第一安裝組件I和第二安裝組件2的韌性，使其不會因受到頂部混凝土的垂直作用力而發生脆斷的現象，進而，延長了該第一安裝組件I和第二安裝組件2的使用壽命。若將該第一安裝組件I和第二安裝組件2的壁厚設置為小於8毫米，當該第一安裝組件I和第二安裝組件2相連接的部位(過渡圓弧區3)受到頂部混凝土垂直向下的作用力時，由於該第一安裝組件I和第二安裝組件2的壁厚較薄，因而，使得該處的抗彎強度較弱，故可能會發生形變甚至損壞。若將該第一安裝組件I和第二安裝組件2的壁厚設置為大於24毫米，則由於該鋼板的整體尺寸較大，在壁厚增大的情況下，便大大地增大了該鋼板的整體質量，因而加重了該鋼板的自身重量，這給生產製造帶來了不便，且不經濟實用。故該第一安裝組件I和第二安裝組件2的壁厚範圍為大於等於8毫米且小於等於20毫米。在本申請的實施例中，該第一安裝組件I和第二安裝組件2壁厚的優選值例如為12毫米。
[0028]請參閱圖2，其為本實用新型用於襯砌臺車模板的鋼板實施例的結構示意圖。如圖所示，在襯砌隧道之前，通過操作人員將該鋼板、模板座4和襯砌臺車模板中的面板焊接在一起，形成模板塊。將該模板塊運送到襯砌隧道中。由於襯砌隧道的截面尺寸較大，因此，位於該襯砌臺車模板內表面頂部的鋼板的尺寸也較大。在工地現場對模板塊進行安裝時，為了增加該鋼板的強度，需通過將等間距設置在該鋼板的頂端的模板座4進行連接豎向支撐，該豎向支撐連接到襯砌臺車上的門架，從而實現對該鋼板的支撐。在本申請的實施例中，該模板座4的個數為3個。由於該模板座4的支撐，使得該鋼板受到豎直向上的支撐力，防止該鋼板某處因焊接缺陷而出現向著襯砌隧道方向凸出的形變。進而，該模板座4的設置有效地保證了襯砌隧道的內輪廓的精度，使得襯砌效果達到最佳。隨著襯砌臺車沿著襯砌隧道的方向行走，完成襯砌隧道的全部襯砌過程。
[0029]雖然已經參考優選實施例對本實用新型進行了描述，但在不脫離本實用新型的範圍的情況下，可以對其進行各種改進並且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結構衝突，各個實施例中所提到的各項技術特徵均可以任意方式組合起來。本實用新型並不局限於文中公開的特定實施例，而是包括落入權利要求的範圍內的所有技術方案。
【權利要求】
1.一種用於襯砌臺車模板的鋼板，其特徵在於，其包括: 第一安裝組件； 與所述第一安裝組件相連接的第二安裝組件，所述第一安裝組件與所述第二安裝組件相連接的部位形成過渡圓弧區，所述過渡圓弧區的寬度大於所述第一安裝組件的第一末端區和所述第二安裝組件的第二末端區的寬度。
2.根據權利要求1所述的用於襯砌臺車模板的鋼板，其特徵在於，所述第一末端區的寬度與所述第二末端區的寬度相同。
3.根據權利要求2所述的用於襯砌臺車模板的鋼板，其特徵在於，所述過渡圓弧區位於所述鋼板的頂端，所述過渡圓弧區的寬度與所述第一末端區以及所述第二末端區的寬度成比例。
4.根據權利要求2所述的用於襯砌臺車模板的鋼板，其特徵在於，所述第一末端區和所述第二末端區的寬度與所述過渡圓弧區的寬度的比例範圍為大於等於4/7且小於等於2/3。
5.根據權利要求1或2所述的用於襯砌臺車模板的鋼板，其特徵在於，所述第一安裝組件與所述第二安裝組件均為弧形結構。
6.根據權利要求5所述的用於襯砌臺車模板的鋼板，其特徵在於，所述第一安裝組件與所述第二安裝組件的連接方式為焊接。
7.根據權利要求6所述的用於襯砌臺車模板的鋼板，其特徵在於，所述第一安裝組件和所述第二安裝組件的壁厚相等。
8.根據權利要求7所述的用於襯砌臺車模板的鋼板，其特徵在於，所述壁厚的厚度範圍為大於等於8毫米且小於等於20毫米。
9.根據權利要求8所述的用於襯砌臺車模板的鋼板，其特徵在於，所述壁厚為12毫米。
10.根據權利要求5所述的用於襯砌臺車模板的鋼板，其特徵在於，所述第一安裝組件與所述第二安裝組件相連接後形成大弧形結構，且所述大弧形結構兩側的弧形邊的半徑相坐寸ο
【文檔編號】E21D11/10GK204225900SQ201420621308
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月24日 優先權日:2014年10月24日
【發明者】王祥軍, 龔俊, 唐逸帆, 曾勇 申請人:湖南五新重型裝備有限公司