用于盾构管片的连接构造及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种用于盾构管片的连接构造及施工方法，包括固定件Ⅰ、固定件Ⅱ和连接件，所述固定件Ⅰ与盾构管片Ⅰ的端部形成固定，所述固定件Ⅱ与盾构管片Ⅱ的端部形成固定，所述盾构管片Ⅰ的端部和盾构管片Ⅱ的端部相互靠近的对向布置，所述连接件用于将固定件Ⅰ和固定件Ⅱ连接；所述固定件Ⅰ和盾构管片Ⅰ之间预留有限位间隙Ⅰ，所述固定件Ⅱ和盾构管片Ⅱ之间预留有限位间隙Ⅱ，所述连接件具有连接端Ⅰ和连接端Ⅱ，所述连接端Ⅰ被限位在限位间隙Ⅰ内，所述连接端Ⅱ被限位在限位间隙Ⅱ内，以使得连接件将固定件Ⅰ和固定件Ⅱ连接；以实现盾构管片连接的高效快速安装，并且能够具有较高承载力的目标，从而保证地下隧道的安全性。从而保证地下隧道的安全性。从而保证地下隧道的安全性。

【技术实现步骤摘要】
用于盾构管片的连接构造及施工方法


[0001]本专利技术涉及盾构隧道工程
，具体涉及一种用于盾构管片的连接构造及施工方法。

技术介绍

[0002]随着工程建筑业不断发展，预制装配式结构的应用越来越广泛，特别是在地下工程中，盾构隧道管片就是典型的预制装配式，盾构管片主要靠螺栓将分块管片进行连接形成整体以抵抗围岩压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用，进而满足隧道在地下的整体受力要求。在地下装配式结构建设过程中，为保证结构安全和使用寿命，装配式衬砌结构需要满足强度和刚度以及耐久性要求，这使得隧道衬砌设计比较复杂，盾构管片是盾构法隧道的永久衬砌结构，目前盾构管片的连接构件已基本满足隧道装配式施工的要求，但在某些方面上还需要有所改进。
[0003]传统的盾构管片连接方式可分为三种，分别是螺栓连接、销钉连接、构造连接，但基本上只采用螺栓连接。
[0004]螺栓连接方式主要有直螺栓连接、弯螺栓连接和斜螺栓连接，考虑到现有施工技术水平，管片连接设计大多采用直螺栓连接；安装时，首先利用环向螺栓将预制管片连接成环，然后利用纵向螺栓将衬砌环向连接,螺栓连接方式还需要人工安装螺栓以及风筒扳手打螺栓扭矩；当管片用螺栓连接时，施加螺栓预紧力可使两个盾构管片之间连接更为牢固，但螺母直接作用在盾构管片的混凝土结构上时，施加的螺栓预紧力可能会导致螺母直接挤压管片混凝土结构，致使混凝土出现一定的损伤，从而加快混凝土的开裂，降低了混凝土结构的承载能力。
[0005]地下预制结构的拼接缝是预制结构中较易出现破坏的薄弱部位，纵观现有的连接接头在使用的过程中，大多数连接接头在抗弯承载力和抗剪承载力上出现一定的缺陷，直螺栓在达到一定螺栓预紧力的条件下，能够具有较好的抗弯刚度，但还需要进行螺栓头的处理；而弯曲螺栓接头理论上可以承受正负弯矩，但与直螺栓相比造价高，且接头易变形，施工时螺栓穿孔将会比较困难。
[0006]传统的螺栓连接形式中，在工作时表现出可靠性不高、连接紧密性较差的缺点，盾构管片承受的剪力荷载会较多地传递给螺栓连接组件，盾构隧道运行后期会出现连接失效的问题。
[0007]由于管片连接接头在盾构隧道内起着至关重要的作用，因此，需要一种用于盾构管片的连接构造及施工方法，以实现盾构管片连接的高效快速安装，并且能够具有较高承载力的目标，从而保证地下隧道的安全性。

技术实现思路

[0008]有鉴于此，本专利技术的目的是克服现有技术中的缺陷，提供用于盾构管片的连接构造及施工方法，以实现盾构管片连接的高效快速安装，并且能够具有较高承载力的目标，从
而保证地下隧道的安全性。
[0009]本专利技术的用于盾构管片的连接构造，包括固定件Ⅰ、固定件Ⅱ和连接件，所述固定件Ⅰ与盾构管片Ⅰ的端部形成固定，所述固定件Ⅱ与盾构管片Ⅱ的端部形成固定，所述盾构管片Ⅰ的端部和盾构管片Ⅱ的端部相互靠近的对向布置，所述连接件用于将固定件Ⅰ和固定件Ⅱ连接；所述固定件Ⅰ和盾构管片Ⅰ之间预留有限位间隙Ⅰ，所述固定件Ⅱ和盾构管片Ⅱ之间预留有限位间隙Ⅱ，所述连接件具有连接端Ⅰ和连接端Ⅱ，所述连接端Ⅰ被限位在限位间隙Ⅰ内，所述连接端Ⅱ被限位在限位间隙Ⅱ内，以使得连接件将固定件Ⅰ和固定件Ⅱ连接。
[0010]进一步，所述固定件Ⅰ具有抗剪部Ⅰ，所述抗剪部Ⅰ呈沿盾构管片Ⅰ横向延伸的条状或板状，所述固定件Ⅰ通过抗剪部Ⅰ与盾构管片Ⅰ形成整体；所述固定件Ⅱ具有抗剪部Ⅱ，所述抗剪部Ⅱ呈沿盾构管片Ⅱ横向延伸的条状或板状，所述固定件Ⅱ通过抗剪部Ⅱ与盾构管片Ⅱ形成整体。
[0011]进一步，所述固定件Ⅰ位于盾构管片Ⅰ横向端部的端面，所述抗剪部Ⅰ由固定件Ⅰ靠近盾构管片Ⅰ端部的端面朝向盾构管片Ⅰ延伸形成；所述固定件Ⅱ位于盾构管片Ⅱ横向端部的端面，所述抗剪部Ⅱ由固定件Ⅱ靠近盾构管片Ⅱ端部的端面朝向盾构管片Ⅱ延伸形成。
[0012]进一步，所述抗剪部Ⅰ为按照既定形状Ⅰ分布于固定件Ⅰ的若干个，所述抗剪部Ⅱ为按照既定形状Ⅱ分布于固定件Ⅱ的若干个。
[0013]进一步，若干个所述抗剪部Ⅰ均布在固定件Ⅰ的纵向中部，若干个所述抗剪部Ⅱ均布在固定件Ⅱ的纵向中部。
[0014]进一步，所述固定件Ⅰ具有限位部Ⅰ，固定件Ⅰ纵向的端部沿横向朝向盾构管片Ⅰ折弯并延伸形成限位部Ⅰ，所述限位间隙Ⅰ形成在限位部Ⅰ和盾构管片Ⅰ的横向端部之间；所述固定件Ⅱ具有限位部Ⅱ，固定件Ⅱ纵向的端部沿横向朝向盾构管片Ⅱ折弯并延伸形成限位部Ⅱ，所述限位间隙Ⅱ形成在限位部Ⅱ和盾构管片Ⅱ的横向端部之间。
[0015]进一步，所述盾构管片Ⅰ的横向端部和盾构管片Ⅱ的横向端部相互靠近的对向布置，所述盾构管片Ⅰ横向端部的端面和盾构管片Ⅱ横向端部的端面之间具有装配间隙，所述连接件以跨过装配间隙的方式将固定件Ⅰ和固定件Ⅱ连接；所述连接件靠近盾构管片Ⅰ的一端朝向限位间隙Ⅰ内延伸形成连接端Ⅰ，所述连接件靠近盾构管片Ⅱ的一端朝向限位间隙Ⅱ内延伸形成连接端Ⅱ。
[0016]进一步，还包括紧固件Ⅰ和紧固件Ⅱ；所述紧固件Ⅰ沿纵向依次穿设于连接件、固定件Ⅰ的限位部Ⅰ和连接件的连接端Ⅰ连接至盾构管片Ⅰ的横向端部；所述紧固件Ⅱ沿纵向依次穿设于连接件、固定件Ⅱ的限位部Ⅱ和连接件的连接端Ⅱ连接至盾构管片Ⅱ的横向端部。
[0017]进一步，所述紧固件Ⅰ和紧固件Ⅱ平行于纵向布置，所述紧固件Ⅰ为若干个，所述紧固件Ⅱ为若干个。
[0018]本方案还公开了一种盾构管片连接的施工方法，包括所述的用于盾构管片的连接构造；所述盾构管片连接的施工方法包括如下施工步骤：
[0019]S1：预制固定件Ⅰ、固定件Ⅱ和连接件；
[0020]S2：对预制固定件Ⅰ的外表面、固定件Ⅱ的外表面和连接件的外表面进行表面处理；
[0021]S3：将预制的固定件Ⅰ和盾构管片Ⅰ的横向端部固定，该固定方式为将预制的固定件Ⅰ与盾构管片Ⅰ同时浇筑形成整体；将预制的固定件Ⅱ和盾构管片Ⅱ的横向端部固定，该
固定方式为将预制的固定件Ⅱ与盾构管片Ⅱ同时浇筑形成整体；
[0022]S4：将固定件Ⅰ和固定件Ⅱ通过连接件连接；
[0023]S5：通过紧固件Ⅰ将固定件Ⅰ和连接件与盾构管片Ⅰ装配形成整体；通过紧固件Ⅱ将固定件Ⅱ和连接件与盾构管片Ⅱ装配形成整体；
[0024]S6：固定紧固件Ⅰ和紧固件Ⅱ横向的间隙；
[0025]S7：检查装配后存在的间隙，对检查出的间隙填料，完成盾构管片Ⅰ和盾构管片Ⅱ的连接。
[0026]本专利技术的有益效果是：本专利技术公开的一种用于盾构管片的连接构造及施工方法，其中盾构管片Ⅰ的横向端部和盾构管片Ⅱ的横向端部相互靠近的对向布置，固定件Ⅰ与盾构管片Ⅰ形成整体，固定件Ⅱ与盾构管片Ⅱ形成整体，连接件将固定件Ⅰ和固定件Ⅱ连接，使得固定件Ⅰ、固定件Ⅱ、盾构管片Ⅰ、盾构管片Ⅱ和连接件形成盾构管片装配整体，所述固定件Ⅰ、固定件Ⅱ和连接件为钢制构件，所述盾构管片Ⅰ和盾构管片Ⅱ为混凝土成型构件，使得盾构管片装配整体具备良好的抗弯能力和抗剪能力；由于钢板具有较好的延展性能，当钢板受较大的荷载时，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于盾构管片的连接构造，其特征在于：包括固定件Ⅰ、固定件Ⅱ和连接件，所述固定件Ⅰ与盾构管片Ⅰ的端部形成固定，所述固定件Ⅱ与盾构管片Ⅱ的端部形成固定，所述盾构管片Ⅰ的端部和盾构管片Ⅱ的端部相互靠近的对向布置，所述连接件用于将固定件Ⅰ和固定件Ⅱ连接；所述固定件Ⅰ和盾构管片Ⅰ之间预留有限位间隙Ⅰ，所述固定件Ⅱ和盾构管片Ⅱ之间预留有限位间隙Ⅱ，所述连接件具有连接端Ⅰ和连接端Ⅱ，所述连接端Ⅰ被限位在限位间隙Ⅰ内，所述连接端Ⅱ被限位在限位间隙Ⅱ内，以使得连接件将固定件Ⅰ和固定件Ⅱ连接；所述固定件Ⅰ具有抗剪部Ⅰ，所述抗剪部Ⅰ呈沿盾构管片Ⅰ横向延伸的条状或板状，所述固定件Ⅰ通过抗剪部Ⅰ与盾构管片Ⅰ形成整体；所述固定件Ⅱ具有抗剪部Ⅱ，所述抗剪部Ⅱ呈沿盾构管片Ⅱ横向延伸的条状或板状，所述固定件Ⅱ通过抗剪部Ⅱ与盾构管片Ⅱ形成整体。2.根据权利要求1所述的用于盾构管片的连接构造，其特征在于：所述固定件Ⅰ位于盾构管片Ⅰ横向端部的端面，所述抗剪部Ⅰ由固定件Ⅰ靠近盾构管片Ⅰ端部的端面朝向盾构管片Ⅰ延伸形成；所述固定件Ⅱ位于盾构管片Ⅱ横向端部的端面，所述抗剪部Ⅱ由固定件Ⅱ靠近盾构管片Ⅱ端部的端面朝向盾构管片Ⅱ延伸形成。3.根据权利要求2所述的用于盾构管片的连接构造，其特征在于：所述抗剪部Ⅰ为按照既定形状Ⅰ分布于固定件Ⅰ的若干个，所述抗剪部Ⅱ为按照既定形状Ⅱ分布于固定件Ⅱ的若干个。4.根据权利要求3所述的用于盾构管片的连接构造，其特征在于：若干个所述抗剪部Ⅰ均布在固定件Ⅰ的纵向中部，若干个所述抗剪部Ⅱ均布在固定件Ⅱ的纵向中部。5.根据权利要求1所述的用于盾构管片的连接构造，其特征在于：所述固定件Ⅰ具有限位部Ⅰ，固定件Ⅰ纵向的端部沿横向朝向盾构管片Ⅰ折弯并延伸形成限位部Ⅰ，所述限位间隙Ⅰ形成在限位部Ⅰ和盾构管片Ⅰ的横向端部之间；所述固定件Ⅱ具有限位部Ⅱ，固定件Ⅱ纵向的端部沿横向朝向盾构管片Ⅱ折弯并延伸形成限位部Ⅱ，所述限位间隙Ⅱ形成在限位部Ⅱ...

【专利技术属性】
技术研发人员：管民生，张佩雯，王雪涛，陈湘生，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：