一种暗挖隧道的风水管道固定装置及其安装方法与流程

1.本发明涉及高铁、公路或地铁的暗挖隧道的施工技术领域，具体地，涉及一种暗挖隧道的风水管道固定装置及其安装方法。


背景技术：

2.在高铁、公路或地铁的隧道建设过程中，都需要安装风水管道，风水管道安装是隧道施工中一道非常重要的工序，目前所有的暗挖隧道施工都会安装风水管道。
3.风水管道安装质量不到位，会存在一定的安全隐患，在有限的洞内空间会影响机械车辆通行，同时存在管道被行驶的机械车辆碰撞后断裂影响正常施工的风险，另外存在不美观情况。
4.目前缺少风水管道安装的具体装置。


技术实现要素：

5.为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种暗挖隧道的风水管道固定装置及其安装方法。本发明有效的降低了风水管道安装不牢固导致的安全风险，确保了风水管道的安装质量，保证了风水管道的平顺、美观。
6.为实现上述目的，本发明提供了一种暗挖隧道的风水管道固定装置，包括钢板支架、钢板托架和膨胀螺栓，所述钢板支架采用25a#槽钢，沿隧道每隔3
‑
8m设置一道，并通过钢板托架由膨胀螺栓固定在隧道内壁上；所述钢板支架的其中一侧的支腿与钢板托架连接，所述钢板支架的腰垂直于风水管道的延伸方向设置，并在所述钢板支架的腰和另一侧的支腿上连续开设多个槽道，多个槽道上下设置，用于安放并固定风水管道。
7.优选的，所述钢板支架通过以下方式制成：a.粗轧，把矩形钢坯碾压成u型槽轧件，进行腰和两个支腿的预分；b.精轧，充分完成腰和两个支腿的金属分配，对轧件的尺寸和形状进行控制，使其符合技术要求；c.终轧，稳定腰和两个支腿的尺寸及形状，完成热变形过程；对尺寸及形状进行最终加工，轧出完整的槽型的钢板支架；d.放样，根据施工要求的形状和尺寸，在完整的槽型的钢板支架上画出槽道的实样，并打上各种加工记号，为钢板支架的切割下料作准备；e.切割，将钢板支架放置在切割机上进行开槽切割；f.边缘加工，为消除切割造成的边缘硬化而将槽道边缘切削1
‑
2mm，并最终修整完成；g.制孔：用冲孔机、电钻、风钻在与钢板托架连接的支腿上钻孔。
8.在上述任一方案中优选的是，所述钢板支架的尺寸为250*78*7mm，整体高度为900
‑
1000mm，所述膨胀螺栓为m16*200mm。
9.在上述任一方案中优选的是，所述槽道的数量为3
‑
5个，槽道的形状为：沿着风水
管道的延伸方向从所述腰的底面看去呈顺时针旋转90
°
的l形。
10.此外，为实现上述目的，本发明还提供了一种暗挖隧道的风水管道固定装置的安装方法，包括以下步骤：a.在隧道内壁的设计位置钻孔；b.通过膨胀螺栓将钢板支架和钢板托架连接，并将膨胀螺栓安装到步骤a的钻孔中；c.将风水管道分段固定在相应的槽道中，之后进行拼接安装；d. 将风水管道与槽道的接触面上铺垫橡胶层，确保软接触；e.对风水管道及钢板支架涂刷红白相间警示漆；f.对同一断面整齐悬挂管道标识牌，张贴水管进出方向标志。
11.优选的，所述风水管道固定装置的安装高度为距离隧道地面2
‑
3m，所述橡胶层的厚度为5
‑
8mm，并居中设置。
12.在上述任一方案中优选的是，架设钢板支架的隧道位置表面不平整的，需提前进行处理，保证表面平整；风水管道安装前应统一管线长度，接头位置错开钢板支架道的位置。
13.本发明的有益效果为：1.本发明有效的降低了风水管道安装不牢固导致的安全风险，确保了风水管道的安装质量，保证了风水管道的平顺、美观。
14.2.本发明采用钢板支架对风水管道进行固定调节，确保了风水管道的稳定，有效的降低了风水管道存在的安全隐患，现场施工规范、美观。
15.3.本发明专门使用的钢板支架，保证了自身结构的强度和稳定性，保证了外形形状，能够有效提高产品合格率和成材率。并且施工工艺简单，成本低，经济效益显著。
16.附图简要说明附图1为根据本发明的实施方式的暗挖隧道的风水管道固定装置的结构示意图；附图2为根据本发明的实施方式的暗挖隧道的风水管道固定装置在隧道中的整体示意图。
具体实施方式
17.下面将结合附图和本技术的具体实施方式对本技术的技术方案进行详细的说明，但如下实施例仅是用以理解本发明，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，本技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
18.实施例1参见图1和2，一种暗挖隧道的风水管道固定装置，包括钢板支架1、钢板托架和膨胀螺栓2，所述钢板支架1采用25a#槽钢，沿隧道每隔3
‑
8m设置一道，并通过钢板托架由膨胀螺栓2固定在隧道内壁上；所述钢板支架1的其中一侧的支腿3与钢板托架连接，所述钢板支架1的腰4垂直于风水管道5的延伸方向设置，并在所述钢板支架1的腰4和另一侧的支腿3上连续开设多个槽道6，多个槽道6上下设置，用于安放并固定风水管道5。
19.所述钢板支架1通过以下方式制成：a.粗轧，把矩形钢坯碾压成u型槽轧件，进行腰4和两个支腿3的预分；
b.精轧，充分完成腰4和两个支腿3的金属分配，对轧件的尺寸和形状进行控制，使其符合技术要求；c.终轧，稳定腰4和两个支腿3的尺寸及形状，完成热变形过程；对尺寸及形状进行最终加工，轧出完整的槽型的钢板支架1；d.放样，根据施工要求的形状和尺寸，在完整的槽型的钢板支架1上画出槽道6的实样，并打上各种加工记号，为钢板支架1的切割下料作准备；e.切割，将钢板支架1放置在切割机上进行开槽切割；f.边缘加工，为消除切割造成的边缘硬化而将槽道6边缘切削1
‑
2mm，并最终修整完成；g.制孔：用冲孔机、电钻、风钻在与钢板托架连接的支腿3上钻孔。
20.所述钢板支架1的尺寸为250*78*7mm，整体高度为900
‑
1000mm，所述膨胀螺栓2为m16*200mm。
21.所述槽道6的数量为3
‑
5个，槽道6的形状为：沿着风水管道5的延伸方向从所述腰4的底面看去呈顺时针旋转90
°
的l形。
22.此外，一种暗挖隧道的风水管道固定装置的安装方法，包括以下步骤：a.在隧道内壁的设计位置钻孔；b.通过膨胀螺栓2将钢板支架1和钢板托架连接，并将膨胀螺栓2安装到步骤a的钻孔中；c.将风水管道5分段固定在相应的槽道6中，之后进行拼接安装；d. 将风水管道5与槽道6的接触面上铺垫橡胶层7，确保软接触；e.对风水管道5及钢板支架1涂刷红白相间警示漆；f.对同一断面整齐悬挂管道标识牌，张贴水管进出方向标志。
23.所述风水管道固定装置的安装高度为距离隧道地面2
‑
3m，所述橡胶层7的厚度为5
‑
8mm，并居中设置。
24.架设钢板支架1的隧道位置表面不平整的，需提前进行处理，保证表面平整；风水管道5安装前应统一管线长度，接头位置错开钢板支架道1的位置。
25.实施例2参见图1和2，一种暗挖隧道的风水管道固定装置，包括钢板支架1、钢板托架和膨胀螺栓2，所述钢板支架1采用25a#槽钢，沿隧道每隔3
‑
8m设置一道，并通过钢板托架由膨胀螺栓2固定在隧道内壁上；所述钢板支架1的其中一侧的支腿3与钢板托架连接，所述钢板支架1的腰4垂直于风水管道5的延伸方向设置，并在所述钢板支架1的腰4和另一侧的支腿3上连续开设多个槽道6，多个槽道6上下设置，用于安放并固定风水管道5。
26.所述钢板支架1通过以下方式制成：a.粗轧，把矩形钢坯碾压成u型槽轧件，进行腰4和两个支腿3的预分；b.精轧，充分完成腰4和两个支腿3的金属分配，对轧件的尺寸和形状进行控制，使其符合技术要求；c.终轧，稳定腰4和两个支腿3的尺寸及形状，完成热变形过程；对尺寸及形状进行最终加工，轧出完整的槽型的钢板支架1；d.放样，根据施工要求的形状和尺寸，在完整的槽型的钢板支架1上画出槽道6的
实样，并打上各种加工记号，为钢板支架1的切割下料作准备；e.切割，将钢板支架1放置在切割机上进行开槽切割；f.边缘加工，为消除切割造成的边缘硬化而将槽道6边缘切削1
‑
2mm，并最终修整完成；g.制孔：用冲孔机、电钻、风钻在与钢板托架连接的支腿3上钻孔。
27.所述钢板支架1的尺寸为250*78*7mm，整体高度为900
‑
1000mm，所述膨胀螺栓2为m16*200mm。
28.所述槽道6的数量为3
‑
5个，槽道6的形状为：沿着风水管道5的延伸方向从所述腰4的底面看去呈顺时针旋转90
°
的l形。
29.此外，一种暗挖隧道的风水管道固定装置的安装方法，包括以下步骤：a.在隧道内壁的设计位置钻孔；b.通过膨胀螺栓2将钢板支架1和钢板托架连接，并将膨胀螺栓2安装到步骤a的钻孔中；c.将风水管道5分段固定在相应的槽道6中，之后进行拼接安装；d.将风水管道5与槽道6的接触面上铺垫橡胶层7，确保软接触；e.对风水管道5及钢板支架1涂刷红白相间警示漆；f.对同一断面整齐悬挂管道标识牌，张贴水管进出方向标志。
30.所述风水管道固定装置的安装高度为距离隧道地面2
‑
3m，所述橡胶层7的厚度为5
‑
8mm，并居中设置。
31.架设钢板支架1的隧道位置表面不平整的，需提前进行处理，保证表面平整；风水管道5安装前应统一管线长度，接头位置错开钢板支架道1的位置。
32.为了进一步提高本发明的技术效果，该实施例中，所述钢板支架的钢坯包括以下重量份的成分：cr10
‑
15，mn2
‑
3，ni10
‑
12，c0.08
‑
0.1，si0.5
‑
0.8，p0.01
‑
002、s0.018
‑
0.25，cu4
‑
5，zn2
‑
3，nb0.08
‑
0.1，b0.005
‑
0.008， ti0.08
‑
0.1，v0.2
‑
0.25，其余量为fe及不可避免的杂质。
33.所述钢坯的制备方法包括：（1）预脱硫，控制脱硫后铁水中的硫含量；（2）将含双数成分的配料材料依次加入电弧炉后，通电加热熔化，测各成分的含量，再依据测试结果初步调整各成分的含量，造渣，当炉温达到1700
‑
1720℃后，扒渣、出钢；（3）lf精炼，精炼过程中先充分搅拌化渣，造渣，并再次调整各成分的含量；（4）在结晶器电磁搅拌电流强度为320
‑
350a，运行频率为5
‑
8hz，中间包温度为1500
‑
1510℃，拉速为1.5
‑
2m/min，二冷比水量为2
‑
2.2l/kg，铸坯矫直温度为1200
‑
1250℃的条件下，将钢水连铸成钢坯；二冷比水量是指：连铸机二冷区单位时间内消耗的总水量与单位时间内通过二冷区铸坯质量的比值，单位为：l/kg，它是连铸二次冷却喷水强度的指标；（5）钢坯以300
‑
305℃/小时速率升温至960
‑
970℃，保温1.5
‑
1.8小时，随空气冷却至室温；然后，再以175
‑
185℃/小时速率升温至560
‑
580℃，保温2
‑
3小时；再以75
‑
80℃/小时速率升温至850
‑
860℃，保温4
‑
5小时，再冷却至200
‑
240℃，保温4
‑
5小时；再放入液氮中处理2
‑
3小时；
（6）将钢坯送入均热段温度为1090
‑
1100℃的加热炉中，加热100
‑
110分钟，之后保持温度为890
‑
920℃，速度为1.5
‑
2m/s的条件，粗轧8
‑
9个道次；然后保持温度为920
‑
950℃，速度为9
‑
10m/s的条件，精轧7
‑
8个道次；保持冷却速度为200
‑
220℃/s，对钢坯进行快速控冷，直至钢坯终冷温度为560
‑
580℃，最后让钢坯自然空冷至室温。
34.由此制得的钢坯抗拉强度≥920mpa、屈服强度≥900mpa，具有优良的耐低温性能，可以在
‑
40℃下长期使用，保持良好的力学性能。
35.本发明工艺具有生产成本低、工艺适用性及控制性强等特点，本发明生产的钢板支架的钢坯具有高强度、高塑韧性、良好焊接性、优异抗震性及低应变时效性等特点，抗氧化性好、抗晶间腐蚀效果好，机械性能好，综合性能优异。
36.实施例3参见图1和2，一种暗挖隧道的风水管道固定装置，包括钢板支架1、钢板托架和膨胀螺栓2，所述钢板支架1采用25a#槽钢，沿隧道每隔3
‑
8m设置一道，并通过钢板托架由膨胀螺栓2固定在隧道内壁上；所述钢板支架1的其中一侧的支腿3与钢板托架连接，所述钢板支架1的腰4垂直于风水管道5的延伸方向设置，并在所述钢板支架1的腰4和另一侧的支腿3上连续开设多个槽道6，多个槽道6上下设置，用于安放并固定风水管道5。
37.所述钢板支架1通过以下方式制成：a.粗轧，把矩形钢坯碾压成u型槽轧件，进行腰4和两个支腿3的预分；b.精轧，充分完成腰4和两个支腿3的金属分配，对轧件的尺寸和形状进行控制，使其符合技术要求；c.终轧，稳定腰4和两个支腿3的尺寸及形状，完成热变形过程；对尺寸及形状进行最终加工，轧出完整的槽型的钢板支架1；d.放样，根据施工要求的形状和尺寸，在完整的槽型的钢板支架1上画出槽道6的实样，并打上各种加工记号，为钢板支架1的切割下料作准备；e.切割，将钢板支架1放置在切割机上进行开槽切割；f.边缘加工，为消除切割造成的边缘硬化而将槽道6边缘切削1
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2mm，并最终修整完成；g.制孔：用冲孔机、电钻、风钻在与钢板托架连接的支腿3上钻孔。
38.所述钢板支架1的尺寸为250*78*7mm，整体高度为900
‑
1000mm，所述膨胀螺栓2为m16*200mm。
39.所述槽道6的数量为3
‑
5个，槽道6的形状为：沿着风水管道5的延伸方向从所述腰4的底面看去呈顺时针旋转90
°
的l形。
40.此外，一种暗挖隧道的风水管道固定装置的安装方法，包括以下步骤：a.在隧道内壁的设计位置钻孔；b.通过膨胀螺栓2将钢板支架1和钢板托架连接，并将膨胀螺栓2安装到步骤a的钻孔中；c.将风水管道5分段固定在相应的槽道6中，之后进行拼接安装；d. 将风水管道5与槽道6的接触面上铺垫橡胶层7，确保软接触；e.对风水管道5及钢板支架1涂刷红白相间警示漆；f.对同一断面整齐悬挂管道标识牌，张贴水管进出方向标志。
41.所述风水管道固定装置的安装高度为距离隧道地面2
‑
3m，所述橡胶层7的厚度为5
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8mm，并居中设置。
42.架设钢板支架1的隧道位置表面不平整的，需提前进行处理，保证表面平整；风水管道5安装前应统一管线长度，接头位置错开钢板支架道1的位置。
43.为了进一步提高本发明的技术效果，该实施例中，钢板支架1的制备过程中的切割工艺为：将钢板支架1放置在切割机上的加工位置后，用夹具夹紧，在待切割位置及其周围表面喷洒机油，等待10
‑
15min后，用激光切割器沿预定尺寸移动切割、开槽，同时向切割面喷淋水雾使其冷却。
44.其中切割的激光功率为2600
‑
2800w，切割速度为8000
‑
9000mm/min。所述激光切割器包括纵向延伸的激光器，设于激光器下端的两端开口的激光喷射口，以及位于激光喷射口内的聚焦镜。
45.本发明的切割工艺有利于改善切割效果，提高切断面质量。同时有利于降低能耗，减小成本。
46.此外，为了保证本发明的技术效果，可将上述实施例的技术方案进行合理组合。
47.由上述实施例可知，本发明有效的降低了风水管道安装不牢固导致的安全风险，确保了风水管道的安装质量，保证了风水管道的平顺、美观。
48.本发明采用钢板支架对风水管道进行固定调节，确保了风水管道的稳定，有效的降低了风水管道存在的安全隐患，现场施工规范、美观。
49.本发明专门使用的钢板支架，保证了自身结构的强度和稳定性，保证了外形形状，能够有效提高产品合格率和成材率。并且施工工艺简单，成本低，经济效益显著。
50.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。