[发明专利]一种盾构隧道防撞吸能管片装置

说明书

本发明属于隧道防撞装置领域，并公开了一种盾构隧道防撞吸能管片装置，包括空心盾构衬砌管片、弧形钢防撞片和吸能装置，所述空心盾构衬砌管片包括弧形内管片和弧形外管片；所述弧形钢防撞片固定安装在所述弧形内管片上；所述吸能装置包括连杆、垫圈、弹簧阻尼器和钢套筒；该弹簧阻尼器的一端压住所述垫圈上而另一端压住所述钢套筒的一端，所述钢套筒的另一端固定安装在所述弧形外管片上。本发明通过内置吸能装置，外连弧形钢防撞片，安装和拆换方便高效，即使在列车撞击下吸能装置损坏，仍可揭开弧形内管片，更换吸能装置，再次使用，成本极低，占用空间小，施工时间极少，防撞效果好，同时具有便于更换、容易维修的特点。

技术领域

本发明属于隧道防撞装置领域，更具体地，涉及一种盾构隧道防撞吸能管片装置。

背景技术

随着我国机械化程度和制造业水平的不断提高，盾构施工技术因其具有对地层扰动小、环境影响小、施工速度快等优势，越来越多地被应用到城市地下铁道和高速铁路隧道等地下工程设施的修建当中。由于盾构隧道是通过接头固定螺栓将预制衬砌管片拼接形成的一种隧道结构型式，相对于矿山法修建的复合式衬砌结构，其整体刚度相对较小，结构稳定性相对较差，抗撞击能力相对较弱。

尽管中国高速铁路的运营安全整体是可靠的，但出现的高速列车脱轨撞击盾构隧道的小概率事件也需引起高度重视。当脱轨事故发生在盾构隧道中时，列车与隧道间的剧烈撞击在引起管片衬砌损伤和变形的同时，还可能导致管片错动和衬砌结构失稳，从而诱发盾构隧道结构整体破坏。国内外公路隧道大多通过设置防撞墙、防撞墩等非隧道本体结构来应对汽车车辆撞击问题。对于整体质量大、运行速度高的列车编组，通常采用在管片衬砌内部模筑二次衬砌的方式加以应对，如广深港客运专线狮子洋隧道、沪通铁路黄浦江水下隧道等。但是盾构隧道双层衬砌结构造价较高、施工周期较长、经济性较差，使其很难保证在盾构隧道中的大规模应用。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种盾构隧道防撞吸能管片装置，内含弹簧阻尼器和高压吸能空气的盾构隧道空心盾构衬砌管片吸能装置，缓冲性能好、整体性强，能有效吸收高速列车脱轨撞击产生的冲击力。

为实现上述目的，按照本发明，提供了一种盾构隧道防撞吸能管片装置，其特征在于，包括空心盾构衬砌管片、弧形钢防撞片和吸能装置，其中，

所述空心盾构衬砌管片包括固定连接在一起的弧形内管片和弧形外管片；

所述弧形钢防撞片固定安装在所述弧形内管片上，该弧形钢防撞片的弧度与所述弧形内管片的弧度一致并且与所述弧形内管片存在间距；

所述弧形内管片位于所述弧形钢防撞片和所述弧形外管片之间；

所述吸能装置包括连杆、垫圈、弹簧阻尼器和钢套筒，所述连杆的一端固定连接在所述弧形钢防撞片上，而该连杆的另一端穿过所述弧形钢防撞片后伸入所述钢套筒内，并且所述弧形钢防撞片和所述钢套筒分别活动穿装在所述连杆上；所述垫圈、弹簧阻尼器和钢套筒均位于所述空心盾构衬砌管片内，所述垫圈固定穿装在所述连杆上，所述弹簧阻尼器穿装在所述连杆上，该弹弹簧阻尼器的一端压住所述垫圈上而另一端压住所述钢套筒的一端，所述钢套筒的另一端固定安装在所述弧形外管片上。

优选地，所述连杆的一端通过固定螺栓固定连接在所述弧形钢防撞片上。

优选地，所述弧形钢防撞片的弧度与所述弧形内管片的间距为6cm～10cm。

优选地，所述弹簧阻尼器的长度大于所述弧形钢防撞片的弧度与所述弧形内管片的间距，并且该长度为8cm～12cm。

优选地，所述连杆在所述钢套筒可移动的距离小于所述弧形钢防撞片的弧度与所述弧形内管片的间距，并且钢套筒可移动的距离为5cm～9cm。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：