一種異形u形卡扣的連接結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及盾構(gòu)隧道施工中盾構(gòu)端頭井圍護結(jié)構(gòu)，具體是一種盾構(gòu)端頭井圍 護結(jié)構(gòu)中粧墻體中使用形U形卡扣連接固定不同直徑的玻璃纖維筋與鋼筋的結(jié)構(gòu)?？赏茝V 至玻璃纖維筋土釘、錨索的應用。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前盾構(gòu)法隧道是國內(nèi)外應用最為廣泛的一種隧道掘進方法，盾構(gòu)法施工一般劃 分為三個階段，即盾構(gòu)始發(fā)、正常掘進、接收。目前地鐵車站或盾構(gòu)井(位于地面以下）是盾 構(gòu)機始發(fā)與接收的必要條件，在盾構(gòu)機始發(fā)與到達及穿越前必須破除洞口的端頭井圍護結(jié) 構(gòu)內(nèi)側(cè)的鋼筋混凝土粧墻體(其對應于盾構(gòu)機前端的區(qū)域用玻璃纖維筋代替鋼筋)，在破除 過程中存在較大的施工安全風險且工期較長，如破除后的外側(cè)地層直接暴露，易出現(xiàn)涌水 和坍塌，造成周圍地層沉降，甚至塌方，進而造成盾構(gòu)無法正常始發(fā)與接收等。如南京地鐵 元通站，2007年工人在割除洞口處支護結(jié)構(gòu)鋼筋時，土體突然坍塌，發(fā)生涌水涌砂現(xiàn)象，造 成地面嚴重變形塌陷，塌陷長度達150m;該類事故不勝枚舉，上海、長沙、天津等地區(qū)均出 現(xiàn)過該類事故。尋求一種能利用盾構(gòu)刀具直接切割的方法是擺在工程技術(shù)人員面前的課 題。玻璃纖維筋（Glass Fiber Reinforced Polymer Rebar)，簡稱GFRP，是一種玻璃纖維 增強復合材料，由玻璃纖維和樹脂經(jīng)熱融合而成，可加工成與鋼筋一樣的形式與尺寸。與鋼 筋相比，GFRP筋具有抗拉強度高、重量輕、可切割性好、抗腐蝕性能好、熱傳導和電傳導能力 低等優(yōu)點，在很多情況下可以用來代替普通鋼筋。在盾構(gòu)機穿過的區(qū)域采用玻璃纖維筋局 部替代鋼筋后，盾構(gòu)機可直接切割粧墻體，并建立土壓，使盾構(gòu)在少量端頭加固及不降水條 件下安全始發(fā)施工。
[0003] 應用玻璃纖維筋局部替代鋼筋后存在一些問題，如：同等直徑的玻璃纖維筋提供 的受彎承載力小于鋼筋提供的受彎承載力，故為節(jié)省鋼材連接時通常使用較大直徑的玻璃 纖維筋與較小直徑的鋼筋連接。不同直徑的玻璃纖維筋與鋼筋之間如何連接，若連接不牢 固，則在端頭井修建過程中和盾構(gòu)掘進過程中易于出現(xiàn)粧墻體倒塌等事故，因此必須連接 牢固。但玻璃纖維筋是在高溫下形成的，不具備焊接性能，且難以彎折，因此其連接要考慮 機械方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實用新型的目的是提供一種異形U形卡扣的連接結(jié)構(gòu)，解決工程中連接不同直 徑的玻璃纖維筋與鋼筋時存在的連接不牢固而容易導致工程事故的問題。
[0005] 本實用新型的技術(shù)方案是：一種異形U形卡扣的連接結(jié)構(gòu)，包括需要連接在一起 的玻璃纖維筋和鋼筋，其特征在于，所述的玻璃纖維筋直徑大于鋼筋直徑；玻璃纖維筋和 鋼筋的連接端通過異形U形卡扣相互連接，該異形U形卡扣包括異形U形卡、固定板、墊圈 和螺母，異形U形卡的兩端設(shè)有螺桿，該螺桿穿過固定板上兩個對應的孔，并安裝墊圈和螺 母；該異形U形卡上部的間距以及底部圓弧的直徑分別與所述的玻璃纖維筋和鋼筋的直徑 相配合，玻璃纖維筋和鋼筋位于異形U形卡的上部和下部，或互換。
[0006] 所述的玻璃纖維筋位于該異形U形卡底部，該異形U形卡稱為A型異形U形卡，該 A型異形U形卡的圓弧底部的一側(cè)或兩側(cè)向外側(cè)凸出于該異形U形卡的上部兩側(cè)。
[0007] 所述的A型異形U形卡的圓弧底部的直徑等于玻璃纖維筋的直 徑；A型異形U形卡上部為平行直線段，兩側(cè)的間距等于鋼筋直徑；兩側(cè)的該 平行直線段與該圓弧底部之間的彎折點距異形U形卡底端的垂直凈距等于
，其中於3玻璃纖維筋的半徑，r為鋼筋的半徑。
[0008] 所述的玻璃纖維筋位于該異形U形卡的上部，該異形U形卡稱為B型異形U形卡， 其圓弧底部的半徑等于鋼筋的半徑；該B型異形U形卡上部平行直線段的間距等于玻璃纖 維筋的直徑，該平行直線段與底部之間以弧形段過渡，該弧形段設(shè)在該B型異形U形卡的一 側(cè)或兩側(cè)，向外側(cè)彎曲；該弧形段的圓心與玻璃纖維筋的軸心相對應；該弧形段向外側(cè)彎 曲的彎折點距該B型異形U形卡底端的垂直凈距等于，其中A玻璃纖 維筋的半徑，r為鋼筋的半徑。
[0009] 所述的異形U形卡扣采用優(yōu)質(zhì)鋼材制成。
[0010] 本實用新型有益效果是：該異形U形卡扣的應用可以有效解決玻璃纖維筋直徑與 鋼筋直徑不同時的連接問題，相比較于使用同等直徑的玻璃纖維筋與鋼筋連接，極大地降 低了對鋼筋的使用數(shù)量，使得盾構(gòu)法施工更加節(jié)約、環(huán)保；從而加快盾構(gòu)的施工速度，而且 極大提高了盾構(gòu)始發(fā)與接收的安全性。
【附圖說明】
[0011] 圖1是本實用新型裝有A型異形U形卡的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012] 圖2是本實用新型裝有A型異形U形卡的另一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013] 圖3是本實用新型裝有B型異形U形卡的一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 圖4是本實用新型裝有B型異形U形卡的另一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015] 參見圖1~圖4,本實用新型一種異形U形卡扣的連接結(jié)構(gòu)，包括需要連接在一起 的玻璃纖維筋2和鋼筋1，其特征在于，所述的玻璃纖維筋2的直徑大于鋼筋1的直徑；玻 璃纖維筋2和鋼筋1的連接端通過異形U形卡扣3相互連接，該異形U形卡扣3包括異形 U形卡31、固定板32、墊圈34和螺母33,異形U形卡31的兩端設(shè)有螺桿，該螺桿穿過固定 板32上兩個對應的孔，并安裝墊圈34和螺母33。
[0016] 本實用新型中異形U形卡31分為兩種A型異形U形卡(參見圖1和圖2)和兩種 B型異形U形卡(參見圖3和圖4)，分別說明如下。
[0017] 參見圖1和圖2,玻璃纖維筋2位于該異形U形卡底部，該異形U形卡31稱為A型 異形U形卡，該A型異形U形卡的圓弧底部的一側(cè)(如圖2所示）或兩側(cè)(如圖1所示）向外 側(cè)凸出于該異形U形卡31的上部直線段的兩側(cè)。
[0018] 所述的A型異形U形卡的圓弧底部的直徑等于玻璃纖維筋2的直徑；A型異形U形 卡上部為平行直線段N，兩側(cè)的間距等于鋼筋1直徑；兩側(cè)的該平行直線段N與該圓弧底部 CN 204851892 U VL 3/3 貝 之間的彎折點M距異形U形卡31 (內(nèi)側(cè)）底端的垂直凈距等于，
，其中A玻 璃纖維筋的半徑，r為鋼筋的半徑。
[0019] 參見圖3和圖4,所述的玻璃纖維筋2位于該異形U形卡31的上部，該異形U形卡 31稱為B型異形U形卡，其圓弧底部的半徑等于鋼筋1的半徑；該B型異形U形卡上部平行 直線段N的間距等于玻璃纖維筋2的直徑，該平行直線段N與底部之間以弧形段H過渡，該 弧形段H設(shè)在該B型異形U形卡的一側(cè)或兩側(cè)，即一側(cè)向外側(cè)彎曲（如圖4所示)或兩側(cè)向外 側(cè)彎曲（如圖3所示)。該弧形段H的圓心與玻璃纖維筋2的軸心相對應(相同);該弧形段H 向外側(cè)彎曲的彎折點X距該B型異形U形卡（內(nèi)側(cè))底端的垂直凈距等于
，其中於3玻璃纖維筋的半徑，r為鋼筋的半徑。
[0020] 本實用新型采用優(yōu)質(zhì)鋼材制成。
[0021] 本實用新型的施工流程為：根據(jù)鋼筋1與玻璃纖維筋2規(guī)格加工制作異形U形卡 扣3 -將玻璃纖維筋2及鋼筋1依次放入到異形U形卡31內(nèi)一使用螺母33將異形U形卡 31內(nèi)的玻璃纖維筋2和鋼筋1緊固一檢查連接質(zhì)量。
【主權(quán)項】
1. 一種異形U形卡扣的連接結(jié)構(gòu)，包括需要連接在一起的玻璃纖維筋和鋼筋，其特征 在于，所述的玻璃纖維筋直徑大于鋼筋直徑；玻璃纖維筋和鋼筋的連接端通過異形U形卡 扣相互連接，該異形U形卡扣包括異形U形卡、固定板、墊圈和螺母，異形U形卡的兩端設(shè)有 螺桿，該螺桿穿過固定板上兩個對應的孔，并安裝墊圈和螺母；該異形U形卡上部的間距以 及底部圓弧的直徑分別與所述的玻璃纖維筋和鋼筋的直徑相配合，玻璃纖維筋和鋼筋位于 異形U形卡的上部和下部，或互換。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的異形U形卡扣的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的玻璃纖維筋位 于該異形U形卡底部，該異形U形卡稱為A型異形U形卡，該A型異形U形卡的圓弧底部的 一側(cè)或兩側(cè)向外側(cè)凸出于該異形U形卡的上部兩側(cè)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的異形U形卡扣的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的A型異形U形 卡的圓弧底部的直徑等于玻璃纖維筋的直徑；A型異形U形卡上部為平行直線段，兩側(cè)的間 距等于鋼筋直徑；兩側(cè)的該平行直線段與該圓弧底部之間的彎折點距異形U形卡底端的垂，其中於3玻璃纖維筋的半徑，r為鋼筋的半徑。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的異形U形卡扣的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的玻璃纖維筋位 于該異形U形卡的上部，該異形U形卡稱為B型異形U形卡，其圓弧底部的半徑等于鋼筋的 半徑；該B型異形U形卡上部平行直線段的間距等于玻璃纖維筋的直徑，該平行直線段與底 部之間以弧形段過渡，該弧形段設(shè)在該B型異形U形卡的一側(cè)或兩側(cè)，向外側(cè)彎曲；該弧形 段的圓心與玻璃纖維筋的軸心相對應；該弧形段向外側(cè)彎曲的彎折點距該B型異形U形卡，其中於3玻璃纖維筋的半徑，r為鋼筋的半徑。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的異形U形卡扣的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的異形U形卡扣 米用優(yōu)質(zhì)鋼材制成
【專利摘要】一種異形U形卡扣的連接結(jié)構(gòu)，包括需要連接在一起的玻璃纖維筋和鋼筋，該玻璃纖維筋直徑大于鋼筋直徑；玻璃纖維筋和鋼筋的連接端通過異形U形卡扣相互連接，該異形U形卡扣包括異形U形卡、固定板、墊圈和螺母，異形U形卡的兩端設(shè)有螺桿，該螺桿穿過固定板上兩個對應的孔，并與安裝墊圈和螺母；該異形U形卡上部的間距以及底部圓弧的直徑分別與所述的玻璃纖維筋和鋼筋的直徑相配合。本實用新型的有益結(jié)果是：可以有效解決玻璃纖維筋直徑與鋼筋直徑不同時的連接問題，相比較于使用同等直徑的玻璃纖維筋與鋼筋連接，極大地降低了對鋼筋的使用數(shù)量，使得盾構(gòu)法施工更加節(jié)約、環(huán)保；從而加快盾構(gòu)的施工速度，而且極大提高了盾構(gòu)始發(fā)與接收的安全性。
【IPC分類】E21D11/00, F16B7/18
【公開號】CN204851892
【申請?zhí)枴緾N201520589787
【發(fā)明人】劉軍, 荀貴富
【申請人】北京建筑大學
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月7日