多开口多管节式大断面隧道及管节连接结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于顶管施工法的大断面隧道的管节连接结构，包括两个纵向邻接设置的管节、连接零件；在管节内壁两侧的上部分别设有带张拉孔的张拉部，在两个管节的之间设有用于使两个张拉孔密封连通的弹性止水圈；连接零件包括刚性棒体、两个垫块，垫块上设有注浆用孔；通过贯穿张拉孔的连接零件将两节管节固定在一起，张拉孔、弹性止水圈内设有浇注密封体。它便于安装，不易锈蚀，抗剪力效果好。本实用新型专利技术包括采用顶管施工法的建造多管节式大断面隧道；在大断面隧道的侧面设有侧出口，对应管节的张拉部通过前述的大断面隧道的管节连接结构连接成整体。它建造效率高、成本低，沉降均衡，维护成本低。

Multi-openings, multi-tubular and large cross-section tunnel and tubular joint structure

The utility model relates to a tubular joint connection structure for a large cross-section tunnel used for pipe jacking construction method, which comprises two longitudinal adjacent tubular joints and connecting parts; an upper part of the inner wall of the tubular joint is separately provided with tension holes, and an elastic water stop ring is arranged between the two tubular joints for sealing and connecting the two tension holes; the connecting parts include a rigid rod body and two cushion blocks. The gasket block is provided with a grouting hole; the two sections are fixed together by connecting parts through the tension hole, and the casting sealing body is arranged in the tension hole and the elastic water stop ring. It is easy to install, not easy to rust, and has good shear resistance. The utility model comprises the construction of a multi-section tunnel with pipe jacking construction method, a side outlet is arranged on the side of the large-section tunnel, and the tension part of the corresponding pipe joint is connected into a whole through the pipe joint connection structure of the said large-section tunnel. It has high construction efficiency, low cost, balanced settlement and low maintenance cost.

【技术实现步骤摘要】
多开口多管节式大断面隧道及管节连接结构
本技术涉及一种隧道，具体涉及一种多开口多管节式大断面隧道。本技术涉及一种隧道管节连接结构，具体涉及一种用于顶管施工法的大断面隧道的管节连接结构。
技术介绍
随着社会经济的高速发展，城市地面空间日益紧张，地下空间的发展与运用越发受到青睐。正常情况下建造的隧道、地道或涵洞一般有两个开口，但在某些特殊环境中，需要在隧道、地道或涵洞中设置多个开口。例如，地铁出口一般有3～5个出口；地下人行通道也通常设有2～4个出口；地铁隧道的岔线处也需要设置侧线隧道。随着地下隧道施工技术的飞速发展，大断面矩形顶管隧道作为一种新型的地下隧道施工方式被越发广泛的应用与地下公路隧道、地下人行通道施工领域。这种非开挖工程技术（也称顶管施工法）彻底解决了地下管道、通道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题，在稳定土层和环境保护方面凸显其优势，而且它也是一种低成本的、快速建造隧道的方法。这对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的城市是非常重要的。它将为城市创造一个洁净、舒适和美好的环境。但是随着隧道的长度越来越长，管节断面尺寸越来越大，加之地下空间施工环境日益复杂（周边道路、地下管线、构筑物影响）对顶管施工工艺要求也在不断提高，而且采用顶管施工法建造的隧道中，管节的断面需要受力均衡，因而顶管施工法制作的隧道仅能在两端形成开口。
技术实现思路
专利技术人考虑在顶管施工法制作的隧道的某一段的单侧墙壁开口以形成多个出口，此时就需要考虑在隧道侧面的某一段的单侧墙壁开口后对隧道的整体影响。例如：在管节的侧面开口后，管节形成“匚”形结构，由于隧道上方仍存在覆土，这样位于开口处的管节就主要由单侧的侧壁随受压力、剪力，而且，在制作大断面隧道时，剪力与大宽度共同作用会形成非常大的剪力力矩；由于顶管施工法是多节管节沿管节的轴向形成的，还会形成某个或某些管节的沉降，尤其是在管节的侧面开口处的管节是单侧的侧壁承重的，这样，就会形成管节的沉降与其它部分存在明显区别，这些管节还可能会形成承重侧下沉幅度大于开口侧的情形。考虑上述技术难点，专利技术人首先考虑将这些管节连成一个整体。目前，现有的管节连接方式有：①管节的接头处内置预埋钢板，在管节拼装完成后将钢板焊接在一起，使相邻的管节连接在一起。②管节的接头处预埋螺母，通过螺栓将对应位置处的螺母连接在一起，使相邻的管节连接在一起，这也是常规盾构隧道普遍采用的一种连接方式。③在管节的上、中、下部预留孔洞，管节拼装完成后，在孔洞内穿锚索，施加预应力，使管节连接成整体。④通过管节首尾连接处预留的倒拔销卡扣，在管节推紧后，前一环管节尾部的倒拔销卡扣与后一环前段扣件锁死，从而实现两环无法分离后退的目的。但是，在进行不公开的技术验证试验时，采用方式①焊接连接钢板的方式连接管节时，专利技术人发现在管节的预埋钢板处出现了混凝土炸裂的情况，在仔细研究相关数据后，专利技术人认为在焊接预埋钢板时，是焊接时的高温造成了这一现象。为避免这一现象，需要控制单次焊接时间防止热量大量聚集，而采用多次焊接耽误施工进度；同时焊接只能在顶部和侧墙，开口处墙体不具备焊接条件，这样就不能形成对称的稳定结构，这样就造成管节施工循环时间较长，无法充分发挥顶管施工法的优点。采用方式②螺栓连接预埋螺母时，其优点在于连接快速，有一定刚性，缺点是管节断面大，随着管节数目的增多，螺栓孔距间误差会被逐节累积，误差效应导致部分孔位无法穿入螺栓，需要重新调整管节的姿态，这样并不能够发挥其连接快速的优点。采用方式③预应力锚索连接时会受预应力锚索长度的限制，且由于锚索为软连接，管节之间的抗剪力效果差，无法降低管节的沉降幅度；而且预应力锚索在矩形隧道要四角对称布置才有效，开口处墙体破除布置条件有限。采用方式④倒拔销连接同样会出现采用方式②螺栓连接预埋螺母时的情形，并且在管节安装过程中也存在一旦管节之间任意一个点锁死后无法进行管节位置微调的弊端。本技术的专利技术目的之一是提供一种用于顶管施工法的大断面隧道的管节连接结构，以解决采用顶管施工法建造大断面隧道并在大断面隧道侧面开口后，在隧道的侧面开口区域的管节出现管节沉降不均降，这些管节的侧壁因集重出现管节的底面翘起形成斜面，严重时会造成管节损坏的技术问题。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：设计一种用于顶管施工法的大断面隧道的管节连接结构，包括沿隧道方向纵向邻接设置的至少两节管节，以及连接零件；在所述管节内壁两侧的上部分别设有张拉部，在张拉部内设有张拉孔，在相邻的两节管节之间设有用于使对应的张拉孔密封连通的弹性止水圈；所述连接零件用于将至少两节管节固定连接在一起，包括刚性棒体和垫块，刚性棒体贯穿对应的张拉部上的所述张拉孔设置，垫块有至少两个，分别套装在刚性棒体的两端并贴合于对应的所述张拉部设置，在垫块上设有与对应的所述张拉孔连通的注浆用孔；所述张拉孔和弹性止水圈内设有浇注密封体。优选的，所述张拉孔由PVC管埋设形成。优选的，所述弹性止水圈为橡胶止水圈。优选的，所述连接零件还包括至少两个螺母，所述刚性棒体为双头螺栓，所述连接零件采用高强合金材料制作而成。与现有技术相比，本技术的有益效果是：张拉孔内径大，允许误差大，在张拉孔轴线偏差较大的情况下也能够穿过刚性棒体，连接效率高；在注浆工序向张拉孔内注入的材料又能够填充张拉孔与连接零件间的空隙，弹性止水圈作为注浆管道的一部分避免浆液外溢，这样能够低成本的防止的连接零件的锈蚀，并通过刚性棒体、注浆体使管节的连接处具有较高的抗剪力效果。本技术的专利技术目的之二是提供一种多开口多管节式大断面隧道，以解决采用顶管施工法建造方法不能够建造出具有多开口、多管节式大断面隧道的技术问题。设计一种多开口多管节式大断面隧道，包括采用顶管施工法建造的多管节式大断面隧道；在所述大断面隧道的侧面设有侧出口，在对应于所述侧开口处的管节及与所述侧开口邻接的管节的两侧的张拉部通过前述的大断面隧道的管节连接结构连接成整体。与现有技术相比，本技术的有益效果是：兼顾多开口多管节式大断面隧道的建造速度和建造成本，整体上建造效率高、成本低，在侧开口处沉降均衡，维护成本低。附图说明图1为本技术大断面隧道的管节连接结构的侧视图。图2为沿图1中A-A剖面线的剖视图。图3为沿图2中B-B剖面线的剖视图。图中，11-管节，111-张拉部，1111-张拉孔，12-管节，121-张拉部，1211-张拉孔，2-垫块，21-注浆用孔，3-垫块，41-双头螺柱，42-螺母，43-螺母，5-弹性止水圈，6-浇注密封体。具体实施方式下面结合附图和实施例来说明本技术的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本技术，并不以任何方式限制本技术的范围。下述实施例中采用的管节规格为：管节截面的外圈尺寸为7.6×5.625m，管节单环长度1.5m，管壁厚度500mm，管节采用强度C50钢筋混凝土预制而成。所用的材料及设备有：水泥浆液试验用具，1套；扭矩扳手，2套；螺旋式注浆机及管路，1套；EmcekreteHP水泥（25KG/包），若干；Muraplast120外加剂，若干；高速搅拌器及搅拌容器，1套，搅拌机转速1000-1500rpm。所需要制作的多开口多管节式大断面隧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于顶管施工法的大断面隧道的管节连接结构，包括沿隧道方向纵向邻接设置的至少两节管节，以及连接零件；其特征在于，在所述管节内壁两侧的上部分别设有张拉部，在张拉部内设有张拉孔，在相邻的两节管节之间设有用于使对应的张拉孔密封连通的弹性止水圈；所述连接零件用于将至少两节管节固定连接在一起，包括刚性棒体和垫块，刚性棒体贯穿对应的张拉部上的所述张拉孔设置，垫块有至少两个，分别套装在刚性棒体的两端并贴合于对应的所述张拉部设置，在垫块上设有与对应的所述张拉孔连通的注浆用孔；所述张拉孔和弹性止水圈内设有浇注密封体。

【技术特征摘要】
1.一种用于顶管施工法的大断面隧道的管节连接结构，包括沿隧道方向纵向邻接设置的至少两节管节，以及连接零件；其特征在于，在所述管节内壁两侧的上部分别设有张拉部，在张拉部内设有张拉孔，在相邻的两节管节之间设有用于使对应的张拉孔密封连通的弹性止水圈；所述连接零件用于将至少两节管节固定连接在一起，包括刚性棒体和垫块，刚性棒体贯穿对应的张拉部上的所述张拉孔设置，垫块有至少两个，分别套装在刚性棒体的两端并贴合于对应的所述张拉部设置，在垫块上设有与对应的所述张拉孔连通的注浆用孔；所述张拉孔和弹性止水圈内设有浇注密封体。2.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周仲贺，王俊澎，杨红军，杜闯东，李向南，王坤，张朋晖，王义杰，
申请(专利权)人：中铁隧道局集团有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41