【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于軌道交通結(jié)構(gòu)減振，尤其涉及一種減振型盾構(gòu)隧道管片定位棒及其減振方法。
技術(shù)介紹
1、管片接頭的連接方式和組成結(jié)構(gòu)與盾構(gòu)隧道相關(guān)的環(huán)境振動呈現(xiàn)出高度相關(guān)性。定位棒作為管片接頭中一部分，對振動波在管片間的傳遞發(fā)揮著重要作用。傳統(tǒng)定位棒是一根長800mm直徑φ50的pvc圓柱棒。鑲嵌在管片的環(huán)向端面，而且總是出現(xiàn)在有手孔的環(huán)向端面上。這種材料和結(jié)構(gòu)往往無法提供足夠壓力分散效果，難以有效減少管片受到的沖擊和壓力。
2、當(dāng)下的減振措施中，管片接頭處的改變會增加整體的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和成本。因此，有必要在不改變管片原有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上開發(fā)一種創(chuàng)新、經(jīng)濟(jì)、有效且易于安裝的方法，進(jìn)而解決目前的這一問題。
3、通過上述分析，現(xiàn)有技術(shù)存在的問題及缺陷為：傳統(tǒng)定位棒，僅僅起到定位作用，不具備緩沖能力，無法在不同地層和工況下提供有效的減振效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對上述技術(shù)中存在的問題，本專利技術(shù)提出一種減振型盾構(gòu)隧道管片定位棒及其減振方法，可以在對管片進(jìn)行定位的同時，有效減少管片間振動的傳遞，降低軌道交通環(huán)境振動影響。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案：
3、一種減振型盾構(gòu)隧道管片定位棒，設(shè)置在相鄰兩塊管片的接縫處，包括：
4、減振芯棒，由兩個半圓柱形減振塊對接而成，安裝后，兩塊半圓柱形減振塊的對接面與位于減振芯棒兩側(cè)的管片端面相平行，兩個半圓柱形減振塊的對接面之間填充有粘彈性阻尼層；
5、彈性伸縮單元，包
6、還包括：
7、支撐座，設(shè)置在所述彈性伸縮單元和減振芯棒之間，所述支撐座上朝向所述彈性伸縮單元一側(cè)面的中心設(shè)有一導(dǎo)桿，所述導(dǎo)桿另一端朝所述減振頭方向懸伸設(shè)置；
8、所述剛性旋轉(zhuǎn)件的中心設(shè)有供所述導(dǎo)桿穿過的桿孔；
9、兩個所述內(nèi)彈簧遠(yuǎn)離減振芯棒的一端分別連接有減振頭；
10、外殼，包括兩塊橫截面呈半圓形的弧形板對接而成，包覆設(shè)置在所述減振芯棒和彈性伸縮單元外部，安裝后，兩塊弧形板的對接面與兩塊所述半圓柱形減振塊的對接面相平行；
11、所述減振頭沿定位棒軸向凸出所述外殼設(shè)置。
12、兩塊半圓柱形減振塊中，第一半圓柱形減振塊的端面和第二半圓柱形減振塊的端面均沿減振芯棒徑向間隔設(shè)置有矩形凸起，相鄰矩形凸起間形成矩形凹槽，所述矩形凹槽與矩形凸起的尺寸相一致，并且第一半圓柱形減振塊端面的矩形凹槽位置與第二半圓柱形減振塊端面的矩形凸起位置相對應(yīng)。
13、所述內(nèi)彈簧和外彈簧的尺寸同時滿足下列三個關(guān)系式：
14、di+di<do+do，
15、
16、其中，di為內(nèi)彈簧中徑，do為外彈簧中徑，di為內(nèi)彈簧線徑，do為外彈簧線徑。
17、所述內(nèi)彈簧遠(yuǎn)離所述支撐座的另一端與一柱形連接塊連接，所述柱形連接塊沿軸向呈階梯軸設(shè)置，分別是從所述減振頭至內(nèi)彈簧方向軸徑依次縮小的第一軸段、第二軸段以及第三軸段，其中，
18、所述第一軸段的頂部設(shè)有用于與所述減振頭相結(jié)合的凹槽；
19、所述第二軸段用于與所述外殼插接配合。
20、所述外殼的端部與所述第一軸段之間設(shè)有密封圈。
21、所述半圓形的弧形板的內(nèi)壁設(shè)有對所述半圓柱形減振塊的軸向和周向位置進(jìn)行限位的限位凸起，所述半圓柱形減振塊的端部設(shè)有與所述限位凸起進(jìn)行配合的固定槽。
22、所述外殼其材質(zhì)為碳纖維復(fù)合材料。
23、所述減振頭材質(zhì)為橡膠。
24、本專利技術(shù)進(jìn)一步公開了一種基于所述減振型盾構(gòu)隧道管片定位棒的減振方法，盾構(gòu)隧道管片受到列車荷載后，相鄰管片之間會受到兩個方向的力，分別是相鄰管片之間沿管徑周向的擠壓力和相鄰管片之間沿管徑軸向的錯動力，
25、當(dāng)相鄰管片之間受到沿管徑周向的擠壓力時，兩塊弧形板組成的外殼將力傳遞給兩塊半圓柱形減振塊，通過設(shè)置在兩塊半圓柱形減振塊之間的所述粘彈性阻尼層實(shí)現(xiàn)振動能量的耗散，以減少振動的幅度和能量傳遞；
26、當(dāng)相鄰管片之間受到沿管徑軸向的錯動力時，通過內(nèi)、外彈簧產(chǎn)生拉伸和壓縮時剛度改變帶動所述剛性旋轉(zhuǎn)件移動，從而將振動消散。
27、結(jié)合上述的所有技術(shù)方案，本專利技術(shù)所具備的優(yōu)點(diǎn)及積極效果為：
28、第一、本專利技術(shù)減振型盾構(gòu)隧道管片定位棒，當(dāng)相鄰管片之間受到沿管徑周向的擠壓力時，兩塊弧形板組成的外殼將力傳遞給兩塊半圓柱形減振塊，通過設(shè)置在兩塊半圓柱形減振塊之間的所述粘彈性阻尼層實(shí)現(xiàn)振動能量的耗散，以減少振動的幅度和能量傳遞；當(dāng)相鄰管片之間受到沿管徑軸向的錯動力時，通過內(nèi)、外彈簧產(chǎn)生拉伸和壓縮時剛度改變帶動所述剛性旋轉(zhuǎn)件移動，從而將振動消散，可以有效地減少振動的幅度和能量傳遞。
29、第二、本專利技術(shù)的軸向彈簧減振裝置可以根據(jù)具體的地質(zhì)條件和施工要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過調(diào)整彈簧圈數(shù)、線徑等，可以改變結(jié)構(gòu)的剛度，這種靈活性使得該結(jié)構(gòu)非常適合應(yīng)對復(fù)雜多變的工況環(huán)境，在不同工況中提供穩(wěn)定的減振效果。
30、第三、本專利技術(shù)的外殼材料采用碳纖維復(fù)合材料，與傳統(tǒng)定位棒采用的pvc材料相比，碳纖維復(fù)合材料具有非常高的強(qiáng)度和剛度，質(zhì)量較輕，這使得它在保持強(qiáng)度的同時能夠減輕整體結(jié)構(gòu)的重量，且具有良好的耐腐蝕性，不易受到化學(xué)物質(zhì)的侵蝕，使用壽命更長。同時具有良好的設(shè)計(jì)靈活性，可以通過不同的編織方式和材料組合實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和性能要求。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種減振型盾構(gòu)隧道管片定位棒，設(shè)置在相鄰兩塊管片的接縫處，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減振型盾構(gòu)隧道管片定位棒，其特征在于，兩塊半圓柱形減振塊中，第一半圓柱形減振塊的端面和第二半圓柱形減振塊的端面均沿減振芯棒徑向間隔設(shè)置有矩形凸起，相鄰矩形凸起間形成矩形凹槽，所述矩形凹槽與矩形凸起的尺寸相一致，并且第一半圓柱形減振塊端面的矩形凹槽位置與第二半圓柱形減振塊端面的矩形凸起位置相對應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減振型盾構(gòu)隧道管片定位棒，其特征在于，所述內(nèi)彈簧和外彈簧的尺寸同時滿足下列三個關(guān)系式：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種減振型盾構(gòu)隧道管片定位棒，其特征在于，所述內(nèi)彈簧遠(yuǎn)離所述支撐座的另一端與一柱形連接塊連接，所述柱形連接塊沿軸向呈階梯軸設(shè)置，分別是從所述減振頭至內(nèi)彈簧方向軸徑依次縮小的第一軸段、第二軸段以及第三軸段，其中，
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種減振型盾構(gòu)隧道管片定位棒，其特征在于，所述外殼的端部與所述第一軸段之間設(shè)有密封圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種減振型盾構(gòu)隧道管片定位棒，其特征在于，
<...【技術(shù)特征摘要】
1.一種減振型盾構(gòu)隧道管片定位棒，設(shè)置在相鄰兩塊管片的接縫處，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減振型盾構(gòu)隧道管片定位棒，其特征在于，兩塊半圓柱形減振塊中，第一半圓柱形減振塊的端面和第二半圓柱形減振塊的端面均沿減振芯棒徑向間隔設(shè)置有矩形凸起，相鄰矩形凸起間形成矩形凹槽，所述矩形凹槽與矩形凸起的尺寸相一致，并且第一半圓柱形減振塊端面的矩形凹槽位置與第二半圓柱形減振塊端面的矩形凸起位置相對應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減振型盾構(gòu)隧道管片定位棒，其特征在于，所述內(nèi)彈簧和外彈簧的尺寸同時滿足下列三個關(guān)系式：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種減振型盾構(gòu)隧道管片定位棒，其特征在于，所述內(nèi)彈簧遠(yuǎn)離所述支撐座的另一端與一柱形連接塊連接，所述柱形連接塊沿軸向呈階梯軸設(shè)置，分別是從所...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：金浩，劉一帆，
申請(專利權(quán))人：東南大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。