[发明专利]降低盾构管片纵向螺栓手孔处脱模难度的方法及相关设备

说明书

本发明提供一种降低盾构管片纵向螺栓手孔处脱模难度的方法及相关设备。该方法包括：通过计算得到纵向螺栓手孔结构线与盾构管片脱模方向之间的脱模角；若所述脱模角小于预设角度，则根据纵向螺栓手孔的位置角、纵向螺栓手孔的底边宽、纵向螺栓手孔结构线与盾构管片脱模方向之间的期望脱模角、纵向螺栓手孔的顶弧半径以及纵向螺栓手孔的顶弧圆心到纵向螺栓手孔底边的距离计算得到纵向螺栓手孔的底边加宽值；基于所述纵向螺栓手孔的底边加宽值对纵向螺栓手孔靠近盾构管片边缘一侧的底边进行加宽。通过本发明，可以抵消偏角摩阻力，减小微摩阻力，降低盾构管片纵向螺栓手孔处的脱模难度。

技术领域

本发明涉及隧道工程技术领域，尤其涉及一种降低盾构管片纵向螺栓手孔处脱模难度的方法及相关设备。

背景技术

目前，大直径盾构隧道发展十分迅猛，盾构直径的扩大会为隧道交通功能带来更多的设计空间，但与此同时也会为设计施工带来诸多新的挑战，由纵向螺栓手孔导致的管片脱模困难就是其中之一。

管片脱模效果的好坏对盾构管片的最终成品质量有着重要影响，因此脱模工序是管片生产的重要工序之一。盾构管片的拆模是在管片结构达到一定强度后，先拆四周钢膜，再拆上部钢膜，最后由起吊机起吊完成管片与最后螺栓孔等孔洞模板的脱离，而纵向螺栓手孔脱模困难就是在最后一步的起吊过程中遇到的挑战。因此如何降低纵向螺栓手孔导致的管片脱模困难的难度是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种降低盾构管片纵向螺栓手孔处脱模难度的方法及相关设备，旨在解决纵向螺栓手孔导致的管片脱模困难的问题。

第一方面，本发明提供一种降低盾构管片纵向螺栓手孔处脱模难度的方法，所述降低盾构管片纵向螺栓手孔处脱模难度的方法包括：

根据纵向螺栓手孔的底边宽、纵向螺栓手孔的顶弧半径、纵向螺栓手孔的位置角以及纵向螺栓手孔的顶弧圆心到纵向螺栓手孔底边的距离计算得到纵向螺栓手孔结构线与盾构管片脱模方向之间的脱模角；

判断所述脱模角是否小于预设角度；

若所述脱模角小于预设角度，则根据纵向螺栓手孔的位置角、纵向螺栓手孔的底边宽、纵向螺栓手孔结构线与盾构管片脱模方向之间的期望脱模角、纵向螺栓手孔的顶弧半径以及纵向螺栓手孔的顶弧圆心到纵向螺栓手孔底边的距离计算得到纵向螺栓手孔的底边加宽值；

基于所述纵向螺栓手孔的底边加宽值对纵向螺栓手孔靠近盾构管片边缘一侧的底边进行加宽。

可选的，所述根据纵向螺栓手孔的底边宽、纵向螺栓手孔的顶弧半径、纵向螺栓手孔的位置角以及纵向螺栓手孔的顶弧圆心到纵向螺栓手孔底边的距离计算得到纵向螺栓手孔结构线与盾构管片脱模方向之间的脱模角的步骤，包括：

将纵向螺栓手孔的底边宽、纵向螺栓手孔的顶弧半径、纵向螺栓手孔的位置角以及纵向螺栓手孔的顶弧圆心到纵向螺栓手孔底边的距离代入第一预设公式，计算得到纵向螺栓手孔结构线与盾构管片脱模方向之间的脱模角，第一预设公式如下：

其中，θ为纵向螺栓手孔结构线与盾构管片脱模方向之间的脱模角，α为纵向螺栓手孔的位置角，R为纵向螺栓手孔的顶弧半径，L为纵向螺栓手孔的底边宽，n为纵向螺栓手孔的顶弧圆心到纵向螺栓手孔底边的距离。

可选的，所述根据纵向螺栓手孔的位置角、纵向螺栓手孔的底边宽、纵向螺栓手孔结构线与盾构管片脱模方向之间的期望脱模角、纵向螺栓手孔的顶弧半径以及纵向螺栓手孔的顶弧圆心到纵向螺栓手孔底边的距离计算得到纵向螺栓手孔的底边加宽值的步骤包括：

将纵向螺栓手孔的位置角、纵向螺栓手孔的底边宽、纵向螺栓手孔结构线与盾构管片脱模方向之间的期望脱模角、纵向螺栓手孔的顶弧半径以及纵向螺栓手孔的顶弧圆心到纵向螺栓手孔底边的距离代入第二预设公式计算得到纵向螺栓手孔的底边加宽值，第二预设公式如下：