管片螺栓

汇朗紧固件生产 8.8 级、10.9 级管片螺栓,常用规格 M20–M36,材质 35CrMo 或 40Cr,弧形、直型圆弧螺纹、双头、纵向连接四类均可按管片图纸定制,达克罗与热镀锌两种防腐,常规规格 7–10 天交货。
一、管片螺栓是做什么的
盾构法隧道的衬砌由若干预制混凝土管片拼装成环,环与环之间、块与块之间靠螺栓连接。环向用弧形(弯)螺栓,纵向用直螺栓,螺栓穿过管片手孔拧紧后压紧密封垫,既承担拼装与使用阶段的拉力,也参与接缝防水。
地铁、城际铁路、引水隧洞、地下综合管廊的盾构段都要用这类螺栓。它的规格和弧度必须与管片钢模一一对应,所以行业里几乎没有「标准件」,都是按项目图纸定做。
二、四类结构怎么区分
同样是管片螺栓,受力位置不同,结构也不一样。选型前先确认装在哪条缝上。
| 类型 | 螺纹形式 | 常用规格 | 适用部位 | 配套件 |
|---|---|---|---|---|
| 弧形(弯)螺栓 | 公制细牙 / 圆弧螺纹 | M20–M36 | 环缝(管片环向连接) | 螺母、垫圈、密封垫 |
| 直型圆弧螺纹螺栓 | 圆弧螺纹 | M20–M32 | 环缝,抗剪要求高的部位 | 螺母、垫圈 |
| 双头管片螺栓 | 两端螺纹 | M20–M30 | 纵缝、特殊拼装工况 | 双螺母、垫圈 |
| 纵向连接螺栓 | 公制螺纹 | M20–M36 | 纵缝(环与环之间) | 螺母、垫圈、套管 |
| 梯形螺纹直杆螺栓 | 梯形螺纹 | M24–M36 | 大直径盾构、重载环缝 | 螺母、垫圈 |
三、性能等级与防腐
强度等级按设计拉力选,防腐按环境选。10.9 级及以上建议优先达克罗,因为酸洗电镀存在氢脆风险,而达克罗全程无酸洗。
| 性能等级 | 抗拉强度 Rm | 屈服强度 ReL | 硬度 | 常用材质 |
|---|---|---|---|---|
| 8.8 | ≥800 MPa | ≥640 MPa | 250–320 HV | 35CrMo、40Cr、45# |
| 10.9 | ≥1040 MPa | ≥940 MPa | 320–380 HV | 35CrMo、42CrMo |
四、工艺上真正决定寿命的三件事
管片螺栓的强度不靠「用料足」,靠三件事:材质、热处理、螺纹成型方式。
下料与锻造:35CrMo 圆钢按长度下料,中频加热后模锻成型。弯螺栓的弧度在锻模上直接成形,避免二次冷弯产生残余应力,这一点直接影响后期会不会在弧段开裂。
热处理:调质(淬火加高温回火)。8.8 级的回火温度高于 10.9 级,硬度分别控制在 250–320 HV 与 320–380 HV。硬度不是越高越好,超过上限韧性下降,遇到冲击载荷容易脆断。
螺纹:高强度螺栓应在热处理后滚丝。牙底不脱碳、金属流线连续,疲劳寿命比车削螺纹高出一个量级。先滚丝后淬火的工艺,牙底脱碳很难控制。
表面处理:达克罗(锌铬涂层)或热镀锌。达克罗膜厚通常 6–10 μm,中性盐雾常见 480–720 小时;热镀锌锌层更厚,但离心镀后螺纹需要回牙,否则螺母拧不进去。
还有两个细节常被忽略。一是螺纹精度,6g 是外螺纹的常规公差带,热镀锌件必须预留锌层厚度,否则通规过不去;二是直线度,长螺栓热处理后必须校直,弯曲超差会导致穿不进管片手孔,现场只能扩孔。
五、执行标准
产品按 GB/T 3098.1《紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》组织生产,螺纹公差按 GB/T 197 的 6g,热镀锌层按 GB/T 13912,锌铬涂层按 GB/T 18684,盐雾试验按 GB/T 10125。
工程验收通常引用 GB 50446《盾构法隧道施工及验收规范》与 GB 50299《地下铁道工程施工及验收规范》,具体指标以设计图纸和技术规格书为准。
六、检测与验收
每批随货提供材质证明书(含炉批号)与出厂检验报告,常规项目包括:
硬度:每批抽 3 件,测螺栓末端 1/2 半径处;抗拉强度与屈服强度:同批次取样做拉力试验;螺纹:通规通、止规进牙不超过 2 牙;锌层:磁性测厚仪测三点取平均;盐雾:按需送第三方。
重点工程可安排第三方抽检,检测项目与费用按实际发生结算,报告随货或单独寄送。
需要说明的是,硬度合格不等于强度合格。8.8 级要求抗拉 800 MPa 以上,有的小厂靠提高硬度凑数字,断后伸长率却不达标,装上去很脆。所以我们每批做拉力试验,而不是只打硬度。
七、配套与施工扭矩
管片螺栓很少单卖,一般与螺母、垫圈成套供货,避免现场混批导致扭矩系数离散。
扭矩按 T = K × F × d 计算,K 为扭矩系数,达克罗与镀锌件偏高,通常取 0.12–0.16。下表是按 K=0.13、预紧力取 0.7 倍保证载荷估算的参考值。
| 规格 | 8.8 级参考扭矩 | 10.9 级参考扭矩 | 配套螺母 | 配套垫圈 |
|---|---|---|---|---|
| M20 | 270 N·m | 370 N·m | 8 级 / 10 级 | GB/T 97.1 |
| M24 | 460 N·m | 640 N·m | 8 级 / 10 级 | GB/T 97.1 |
| M27 | 680 N·m | 940 N·m | 8 级 / 10 级 | GB/T 97.1 |
| M30 | 920 N·m | 1270 N·m | 8 级 / 10 级 | GB/T 97.1 |
| M36 | 1610 N·m | 2220 N·m | 8 级 / 10 级 | GB/T 97.1 |
八、常见问题
管片螺栓常用什么材质?
35CrMo 最常用,调质后可达 10.9 级;40Cr 多用于 8.8 级;45# 钢成本低但淬透性差,M24 以上不推荐。
8.8 级和 10.9 级怎么选?
看设计拉力与螺栓直径。M24 以上、埋深大、水压高的盾构段多用 10.9 级;常规地铁区间 M20–M24 用 8.8 级即可。
弧度能按图纸定制吗?
能。提供管片外径、内径、手孔位置与螺栓中心线半径即可开模,弧度公差一般控制在 ±1°,首件确认后再批量。
达克罗和热镀锌怎么选?
10.9 级优先达克罗,无氢脆、盐雾更长;8.8 级且成本敏感可用热镀锌,但要接受锌层较厚带来的螺纹配合问题。
拧紧扭矩打多少?
按设计预紧力计算,T = K × F × d。表中数值为 K=0.13 的参考值,施工前应做扭矩系数复验,不能直接照搬。
一批货要多久?
常规规格备有现货,7–10 天;非标弧度需开模,打样 5–7 天,批量 15–20 天。
管片螺栓生锈了还能用吗?
表面白锈不影响强度,除锈后可继续使用;出现红锈并伴随点蚀、螺纹缺肉的必须更换,不能打磨后复用。
九、包装、起订量与交期
螺栓与配套螺母垫圈成套包装,内衬防潮膜,外用木箱或编织袋,按规格分箱并标注炉批号,便于现场按批送检。
常规规格有现货,起订量 1 吨起;大批量订单可按施工进度分批发货,配合管片厂的生产节拍。
询价请提供:规格与性能等级、材质、弧度或长度、表面处理、数量与交期。有图纸的直接发 PDF 或 DWG。
相关应用场景
汇朗紧固件在以下工程场景提供成套配套方案,可按图纸定制规格与防腐工艺:
冀公网安备13042902001164号