一种快速拼装的大直径钢壳混凝土盾构管片制造技术

本实用新型专利技术涉及一种快速拼装的大直径钢壳混凝土盾构管片，所述管片环向两侧的端面设置有位于外侧或内侧的纵向凸棱，外侧纵向凸棱内表面预制螺栓，内侧纵向凸棱上设置预留螺栓孔；管片环向拼接时，相邻管片的纵向凸棱彼此搭接，通过螺栓和螺母连接固定。本实用新型专利技术的管片整体结构为钢壳混凝土管片，将螺栓、螺栓孔、手孔预制好，拼装完成之后直接采用螺母栓紧既可，拼装过程易于管片定位，不易产生拼装误差，管片与管片之间形成一种自锁效应，极大地增强了管片结构强度、刚度、稳定性，适用于大直径盾构隧道管片拼装的需要。直径盾构隧道管片拼装的需要。直径盾构隧道管片拼装的需要。

【技术实现步骤摘要】
一种快速拼装的大直径钢壳混凝土盾构管片


[0001]本技术涉及隧道工程
，具体涉及一种快速拼装的大直径钢壳混凝土盾构管片。

技术介绍

[0002]随着盾构隧道施工技术水平的不断提高，盾构隧道呈现出一种大断面、大埋深的趋势。目前国内常用的盾构隧道管片为钢筋混凝土单层装配式管片，一般由标准块、邻接块以及封顶块组成。在大直径盾构隧道或者超大直径盾构隧道中，这些管片由于结构需要往往会体积庞大，管片重量大，在吊装、运输、拼装过程中易出现管片破损、开裂，拼装难度大。管片拼装之后通过环向或者纵向连接螺栓进行连接，施工繁琐且螺栓孔附近混凝土易崩裂。这些现象对于隧道结构的安全性都是不利的。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提供一种快速拼装的大直径钢壳混凝土盾构管片，在既可满足强度、刚度、稳定性以及防水性能的前提下，又可有效的改善大直径盾构隧道管片拼装难题。
[0004]本技术所采用的技术方案为：
[0005]一种快速拼装的大直径钢壳混凝土盾构管片，其特征在于：
[0006]所述管片环向两侧的端面设置有位于外侧或内侧的纵向凸棱，外侧纵向凸棱内表面预制螺栓，内侧纵向凸棱上设置预留螺栓孔；
[0007]管片环向拼接时，相邻管片的纵向凸棱彼此搭接，通过螺栓和螺母连接固定。
[0008]所述管片为外凸型管片，管片环向两侧的端面设置有位于外侧的纵向凸棱；外侧纵向凸棱内表面预制螺栓。
[0009]外凸型管片作为拼装起点的顶部管片，在管环中设置一处。
[0010]所述管片为错凸型管片，管片环向一侧的端面设置有位于外侧的纵向凸棱，管片环向的另一侧端面设置有位于内侧的纵向凸棱；外侧纵向凸棱内表面预制螺栓，内侧纵向凸棱上设置预留螺栓孔。
[0011]错凸型管片作为拼装过程中的过渡管片，在管环中设置多处。
[0012]所述管片为内凸型管片，管片环向两侧的端面设置有位于内侧的纵向凸棱；内侧纵向凸棱上设置预留螺栓孔。
[0013]内凸型管片作为拼装终点的管片，在管环中设置一处。
[0014]管片环向两侧的纵向凸棱为实心钢板。
[0015]管片上设置有径向的注浆孔和纵向的管壳注浆孔。
[0016]预留螺栓孔的内侧设置有预留手孔。
[0017]本技术具有以下优点：
[0018]本技术的管片整体结构为钢壳混凝土管片，管片在制造、运输、拼装过程中为
钢壳结构，在拼装后再进行注浆。易于生产制造，保证了管片在运输、拼装时具有结构自重小、不易损坏的特点。
[0019]本技术的管片在生产过程中已经将螺栓、螺栓孔、手孔预制好，拼装完成之后直接采用螺母栓紧既可。拼装过程易于管片定位，不易产生拼装误差，方便工人拼装，减轻劳动强度。
[0020]本技术的钢壳管片拼装完毕之后进行注浆处理，增加管片刚度和接头防水性能。管片与管片之间形成一种自锁效应，极大地增强了管片结构强度、刚度、稳定性，适用于大直径盾构隧道管片拼装的需要。
附图说明
[0021]图1为管片拼装效果图。
[0022]图2为连接螺栓细部图。
[0023]图3为错凸型管片结构示意图。
[0024]图4为错凸型管片平面图。
[0025]图5为外凸型管片结构示意图。
[0026]图6为外凸型管片平面图。
[0027]图7为内凸型管片结构示意图。
[0028]图8为内凸型管片平面图。
[0029]图中标识为：1
‑
外凸型管片，2
‑
错凸型管片，3
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内凸型管片，4
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螺栓，5
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管壳注浆孔，6
‑
螺柱，7
‑
螺母，8
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注浆孔，9
‑
预留螺栓孔，10
‑
预留手孔。
具体实施方式
[0030]下面结合具体实施方式对本技术进行详细的说明。
[0031]本技术涉及一种快速拼装的大直径钢壳混凝土盾构管片，所述管片环向两侧的端面设置有位于外侧或内侧的纵向凸棱，管片环向两侧的纵向凸棱为实心钢板。外侧纵向凸棱内表面预制螺栓4，内侧纵向凸棱上设置预留螺栓孔9；管片环向拼接时，相邻管片的纵向凸棱彼此搭接，通过螺栓4和螺母7连接固定，预留螺栓孔9的内侧设置有预留手孔10。
[0032]根据纵向凸棱设置方式的不同，管片分为以下三个类型：
[0033]外凸型管片1，即B型管片，管片环向两侧的端面设置有位于外侧的纵向凸棱；外侧纵向凸棱内表面预制螺栓4。外凸型管片1作为拼装起点的顶部管片，在管环中设置一处。
[0034]错凸型管片2，即A型管片，管片环向一侧的端面设置有位于外侧的纵向凸棱，管片环向的另一侧端面设置有位于内侧的纵向凸棱；外侧纵向凸棱内表面预制螺栓4，内侧纵向凸棱上设置预留螺栓孔9。错凸型管片2作为拼装过程中的过渡管片，在管环中设置多处。
[0035]内凸型管片3，即C型管片，管片环向两侧的端面设置有位于内侧的纵向凸棱；内侧纵向凸棱上设置预留螺栓孔9。内凸型管片3作为拼装终点的管片，在管环中设置一处。
[0036]所有管片上均设置有径向的注浆孔8和纵向的管壳注浆孔5。
[0037]参见附图对本技术进行进一步详细的说明：
[0038]本技术采用A型、B型、C型管片代替原来的标准块、邻接块和封顶块。通过改变管片内外弧线的长度来设计出不同的管片凹凸边缘。A型管片内外弧线长度相互错开形成
凹凸边缘，左端内边缘短外边缘长，右端内边缘长外边缘短。B型管片左右两端都是内边缘短、外边缘长。C型管片左右两端都是外边缘短、内边缘长。拼装过程中，A型管片类似于标准块、B型管片类似于邻接块、C型管片类似于封顶块。整环衬砌由6块管片拼装而成，其中4块A型管片、1块B管片、1块C型管片。但是可根据盾构隧道开挖直径可增加A型管片数目。
[0039]管片凸出的边缘为实心钢板，在凸出的外边缘上预制螺栓，在凸出的内边缘上预制螺栓孔，并在内弧面上预制好圆形手孔，方便后期螺栓的固定。管片螺栓和螺栓孔一般沿着管片纵向布置三个，但可根据管片实际长度适当调整。保证管片拼装之后的整体性。拼装时，下一块管片凸出的内边缘刚好卡在上一块管片突出的外边缘上，管片内边缘上的螺栓孔要对准外边缘上预制的螺栓，最后采用螺母栓紧。
[0040]具体的拼装顺序：先在拱顶拼装1块B型管片，随后按照顺时针方向依次拼装4块A型管片，最后拼装1块C型管片。
[0041]拼装完毕之后通过侧面上的注浆孔进行注浆，增加管片强度和密封性。
[0042]本技术的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本技术说明书而对本技术技术方案采取的任何等效的变换，均为本技术的权利要求所涵盖。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种快速拼装的大直径钢壳混凝土盾构管片，其特征在于：所述管片环向两侧的端面设置有位于外侧或内侧的纵向凸棱，外侧纵向凸棱内表面预制螺栓（4），内侧纵向凸棱上设置预留螺栓孔（9）；管片环向拼接时，相邻管片的纵向凸棱彼此搭接，通过螺栓（4）和螺母（7）连接固定；管片环向两侧的纵向凸棱为实心钢板。2.根据权利要求1所述的一种快速拼装的大直径钢壳混凝土盾构管片，其特征在于：所述管片为外凸型管片（1），管片环向两侧的端面设置有位于外侧的纵向凸棱。3.根据权利要求2所述的一种快速拼装的大直径钢壳混凝土盾构管片，其特征在于：外凸型管片（1）作为拼装起点的顶部管片，在管环中设置一处。4.根据权利要求1所述的一种快速拼装的大直径钢壳混凝土盾构管片，其特征在于：所述管片为错凸型管片（2），管片环向一侧的端面设置有位于外侧的纵向凸棱，管...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉艳雷，陈敬军，王飞，刘赪，王斌，刘建红，何冠男，徐冲，
申请(专利权)人：中铁第一勘察设计院集团有限公司，
类型：新型
国别省市：