自密封管片结构、管片封闭环制造技术

本实用新型专利技术涉及自密封管片结构、管片封闭环。自密封管片结构包括：管片本体，为弧形结构，其在径向上具有外弧面和内弧面，轴向上具有第一侧和第二侧；浆囊，设置在外弧面上并偏向第一侧或第二侧，其长度和走向与外弧面一致，两侧密封固定在外弧面上；注浆管，预埋在管片本体内，其一端伸出到内弧面，另一端伸出到外弧面并正对浆囊；第一浆囊保护部，设置在外弧面上并从外侧完全包覆浆囊，并且能够在浆囊注浆膨胀过程中受到浆囊的挤压而与管片本体脱离。本实用新型专利技术提出的管片结构能够首尾拼接形成管片封闭环起到稳定周围管片的作用，以及能够形成单元区域封闭区间，避免灌浆时跑浆窜浆现象，提高回填体质量。提高回填体质量。提高回填体质量。

【技术实现步骤摘要】
自密封管片结构、管片封闭环


[0001]本技术涉及隧道施工
，尤其涉及施工中的管片，具体涉及自密封管片结构、管片封闭环。

技术介绍

[0002]随着我国隧道建设机械化水平的提升，越来越多的隧道掘进机被应用在隧道掘进一线。随着我国隧道发展规模的增大，隧道建设面临深部化，随着隧道长度和埋深的加大，地质水文情况更加复杂且难以监测。在此背景下，TBM隧道掘进机相比于传统的施工工艺具有掘进效率高、经济效益好、衬砌整体性好、工作安全性高等一系列优点，应用愈发广泛。
[0003]TBM的工作原理是前盾在推进油缸的作用下通过最前端刀盘的旋转切削岩体使岩体崩裂脱落，主要分为敞开TBM、单护盾TBM、双护盾TBM。其中双护盾TBM应用较多，双护盾TBM工作流程主要分为掘进、管片支护和豆砾石回填灌浆三个阶段。其中豆砾石回填灌浆形成的豆砾石注浆层与管片的整体作用决定了支护结构整体的安全性和防水性，是影响隧道最终质量的决定性因素。
[0004]对于TBM回填灌浆，实际工程应用中豆砾石回填灌浆主要存在以下问题：
[0005](1)豆砾石本身带有大量石粉，以及吹填压力较大，豆砾石间相互碰撞、豆砾石与岩壁之间碰撞也导致了石粉的产生，加之高压高速空气的带动，会导致大量的石粉和灰尘进入隧道内，影响视野，危害工人健康，影响安全隐患的及时发现与排查。虽然豆砾石吹填管片位置的后移可以改善上述问题，但是后移的同时也带了新的问题，最主要的就是豆砾石吹填位置的后移导致管片脱出盾尾后虽然有垫块(主要为木质，部分工程使用预制的底部带有凸起的底环管片)置于管片下方起到支撑作用，但是大直径的钢筋混凝土管片自重较大，木质垫块抗压强度较小，形变量大，管片缺乏竖向支撑，几乎处于悬空状态，容易导致管片产生竖向位移，发生错台、破损、渗漏水等问题。
[0006](2)豆砾石回填灌浆部分处在未封闭的开放区域，灌浆区域与吹填区域之间没有密封，区域不密封导致灌浆区域灌注的浆液流窜至吹填区域，且灌浆区域难以按照施工设计保持合理的浆液压力，浆液在灌注区间长时间处于低压甚至无压环境，只能依靠浆液自身的流动性在豆砾石间隙间渗透，灌注填充效果差，容易造成填充缺漏，使最终形成的豆砾石回填灌浆体出现纯水泥浆、部分空洞、灌浆体充填不密实、纯豆砾石等严重缺陷。
[0007]因此，有必要提出一种新的管片结构，通过新的管片结构拼接成的封闭环能够起到很好的单元区域封闭作用，避免以上问题的发生。

技术实现思路

[0008]鉴于现有技术的不足，本技术的主要目的是提供一种自密封管片结构、管片封闭环，以解决现有技术中的一个或多个问题。
[0009]本技术的技术方案如下：
[0010]本技术第一方面提供一种自密封管片结构，包括：管片本体，为弧形结构，其
在径向上具有外弧面和内弧面，轴向上具有第一侧和第二侧；浆囊，设置在所述管片本体的外弧面上并偏向所述第一侧或第二侧，其长度和走向与所述外弧面一致，两侧密封固定在外弧面上；注浆管，预埋在所述管片本体内，其一端伸出到管片本体的所述内弧面，另一端伸出到所述外弧面并正对所述浆囊；第一浆囊保护部，设置在所述管片本体的外弧面上并从外侧完全包覆所述浆囊，并且能够在所述浆囊注浆膨胀过程中受到浆囊的挤压而与管片本体脱离。本技术通过对现有管片结构进行改进，形成自密封管片结构，通过对浆囊注浆使管片封闭环能够与四周建立起管片围岩支撑体系，可以起到稳定该环管片的作用，并且该自密封管片结构的浆囊注浆后可以填充到相邻管片与岩体之间的空隙，避免了豆砾石回填灌浆时跑浆窜浆现象以及之后的管片错台、管片破损、管片渗漏水问题的发生。浆囊的布置可以在管片预制场事先制作好，现场直接使用，也可以在施工现场临时安装，形式灵活，施工简便，具有很好的实用性。
[0011]在一些实施例中，所述浆囊为橡胶浆囊，由三层丁腈橡胶夹两层尼龙布制成，最大承压5bar。
[0012]在一些实施例中，所述浆囊对称折叠在所述管片本体的外弧面上，浆囊两侧通过一密封机构固定。
[0013]在一些实施例中，所述密封机构包括螺栓和压板，所述压板压接在所述浆囊的上表面，所述螺栓穿过压板固定在管片本体上。
[0014]在一些实施例中，所述密封机构还包括光面圆压筋，光面圆压筋设置两根，两根光面圆压筋分别布设在所述螺栓的两侧并所述压板与浆囊之间，由所述压板压接在所述浆囊的上表面。
[0015]在一些实施例中，所述螺栓和压板沿浆囊长度方向均匀间隔设置，所述光面圆压筋通长布置，其长度与浆囊长度一致。
[0016]在一些实施例中，该自密封管片结构还包括第二浆囊保护部，所述第二浆囊保护部沿浆囊长度方向通长设置在所述浆囊的两侧，并所述密封机构与浆囊之间。
[0017]在一些实施例中，所述第二浆囊保护部为保护橡胶，保护橡胶横截面呈圆弧状，弧面凹向浆囊一侧，并且其下部压接在浆囊上表面并固定在管片本体上。
[0018]在一些实施例中，所述第一浆囊保护部为PA板，其横截面呈半椭圆状，两侧通过胶水粘贴在所述管片本体上。
[0019]本技术另一方面提供一种管片封闭环，该管片封闭环由本技术第一方面提供的自密封管片结构以相邻自密封管片结构的浆囊错位的方式首尾拼接形成。本技术的管片封闭环起到很好的单元区域封闭作用，方便注浆，提高回填质量。做到不停机的封闭环结构施工，施工时间短、成本低、安全性高、止浆效果好。
[0020]本技术相对于现有技术的有益效果是：本技术提出的自密封管片结构以相邻自密封管片结构的浆囊错位的方式首尾拼接可以形成管片封闭环，通过对自密封管片结构的浆囊注浆能够使管片封闭环与四周围岩建立起管片浆囊围岩支撑体系，可以起到稳定该环管片的作用，防止管片大规模的姿态偏移；管片封闭环还可以起到很好的单元区域封闭作用，方便注浆，提高回填质量。自密封管片结构完美的解决了掘进效率与管片豆砾石回填灌浆过程的施工矛盾，做到不停机的封闭环结构施工，施工时间短、成本低、安全性高、止浆效果好。具体而言，至少还具有如下实际效果：
[0021]浆囊为橡胶浆囊，采用三层丁腈橡胶夹两层尼龙布制成加高压厚浆囊，耐磨，耐热，最大承压可达5bar，可以应对多变的注浆压力和各类复杂的地质环境。
[0022]第一浆囊保护部使用胶水粘贴到管片本体上，可以保护结构在运输过程中的完整性，同时浆囊注浆膨胀后可以防止围岩上的突起对浆囊造成损坏。
[0023]第二浆囊保护部设置在密封机构与浆囊之间，主要起到保护浆囊的作用，防止浆囊在运输过程中被破坏以及浆囊注浆过程中被密封机构破坏。
[0024]应当理解，本技术任一实施方式的实现并不意味要同时具备或达到上述有益效果的多个或全部。
[0025]应当理解，
技术实现思路
部分中所描述的内容并非旨在限定本技术的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本技术的范围。本技术的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自密封管片结构，其特征在于，包括：管片本体，为弧形结构，其在径向上具有外弧面和内弧面，轴向上具有第一侧和第二侧；浆囊，设置在所述管片本体的外弧面上并偏向所述第一侧或第二侧，其长度和走向与所述外弧面一致，两侧密封固定在外弧面上；注浆管，预埋在所述管片本体内，其一端伸出到管片本体的所述内弧面，另一端伸出到所述外弧面并正对所述浆囊；第一浆囊保护部，设置在所述管片本体的外弧面上并从外侧完全包覆所述浆囊，并且能够在所述浆囊注浆膨胀过程中受到浆囊的挤压而与管片本体脱离。2.根据权利要求1所述的自密封管片结构，其特征在于，所述浆囊为橡胶浆囊，由三层丁腈橡胶夹两层尼龙布制成，最大承压5bar。3.根据权利要求1所述的自密封管片结构，其特征在于，所述浆囊对称折叠在所述管片本体的外弧面上，浆囊两侧各通过一密封机构固定。4.根据权利要求3所述的自密封管片结构，其特征在于，所述密封机构包括螺栓和压板，所述压板压接在所述浆囊的上表面，所述螺栓穿过压板固定在管片本体上。5.根据权利要求4所述的自密封管片结构，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：石明宾，龚丽娟，朱红超，王克鹏，李守东，安雅鹏，李华文，杨旺只，马长江，杨志勇，
申请(专利权)人：中铁三局集团有限公司，
类型：新型
国别省市：