类矩形盾构隧道的管片连接结构及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种类矩形盾构隧道的管片连接结构及其施工方法，整环管片由多个管片分块拼接而成，所述方法包括：在多个管片分块的接缝处均设置用于将相邻两个管片分块相互连接的螺栓，将每个螺栓设置在相对于整环管片的内环面的距离相同的位置；根据有限元模型分析得到整环管片的内力分布情况，将承受正弯矩的接缝处的螺栓向靠近整环管片的内环面的方向移动一第一距离，将承受负弯矩的接缝处的螺栓向远离整环管片的内环面的方向移动一第二距离。本发明专利技术使承受正弯矩的接头处的螺栓更靠近管片内边缘，使承受负弯矩的接头处的螺栓更靠近管片外边缘，相比通常盾构隧道管片正、负弯矩处螺栓位置一致的布置方式，增加了接头刚度，提高了管片的承载能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及盾构隧道管片施工
，尤其是指一种类矩形盾构隧道的管片连接结构及其施工方法。
技术介绍
盾构结构的管片是相互拼接组装而成，在管片拼装过程中，管片与管片之间的接头位置是整个结构受力的薄弱点，由于类矩形的管片其截面跨度较大，因而当组装完成后管片所承受的外部荷载较大。目前常规的盾构隧道管片接缝方式，衬砌连接螺栓至管片内环面的距离相同，但是，由于整环管片各部位受到的弯矩大小是不同的，因此，现有的管片接缝方式还不能达到很好的结构承载能力。而且，现有的混凝土盾构隧道中的相邻的管片分块的环面基本是面与面直接接触，当隧道管片由于周围的水土压力作用产生应力弯曲时，或者隧道管片在施工拼装过程产生应力集中时，相邻的管片分块的角部极易相互碰撞而造成破损。
技术实现思路
有鉴于上述问题，本专利技术提供了一种类矩形盾构隧道的管片连接施工方法，整环管片由多个管片分块拼接而成，所述方法包括：在多个所述管片分块的接缝处均设置用于将相邻两个管片分块相互连接的螺栓，将每个所述螺栓设置在相对于所述整环管片的内环面的距离相同的位置；根据有限元模型分析得到所述整环管片的内力分布情况，将承受正弯矩的接缝处的螺栓向靠近所述整环管片的内环面的方向移动一第一距离，将承受负弯矩的接缝处的螺栓向远离所述整环管片的内环面的方向移动一第二距离。本专利技术类矩形盾构隧道的管片连接施工方法，根据盾构隧道内力分布情况，将承受正弯矩(内侧受拉)的接头处的螺栓向靠近整环管片的内环面的方向移动，使该螺栓更靠近管片内边缘，将承受负弯矩(外侧受拉)的接头处的螺栓向远离整环管片的内环面的方向移动，使该螺栓更靠近管片外边缘，相比通常盾构隧道管片正、负弯矩处螺栓位置一致的布置方式，增加了接头刚度，更有效的发挥螺栓作用，提高了管片的承载能力。本专利技术类矩形盾构隧道的管片连接施工方法的进一步改进在于，将承受正弯矩的接缝处的螺栓向靠近所述整环管片的内环面的方向移动一第一距离，包括：承受正弯矩的接缝处的相邻两个管片分块的拼接面分别设有第一接头件，所述第一接头件上开设有第一螺栓孔组以及供穿设锚筋的多个第一锚固孔，所述第一螺栓孔组包括至少一个供穿设螺栓的第一螺栓孔，多个所述第一锚固孔以所述第一螺栓孔组为圆心并沿圆周布设于所述第一螺栓孔组的外围；调节所述第一接头件的高度，包括：所述第一接头件的底面与所述整环管片的内环面相贴合，所述第一螺栓孔组与所述整环管片的内环面的距离为第一初始距离，调节后的第一接头件的所述第一螺栓孔组与所述第一接头件的底面的距离为第一调后距离，调节所述第一接头件的高度以使所述第一调后距离小于所述第一初始距离，且所述第一调后距离与所述第一初始距离相差所述第一距离；在承受正弯矩的接缝处的相邻两个管片分块的调节后的第一接头件的第一螺栓孔中穿设螺栓，以使承受正弯矩的接缝处的螺栓向靠近所述整环管片的内环面的方向移动一第一距离。本专利技术类矩形盾构隧道的管片连接施工方法的进一步改进在于：承受正弯矩的接缝处的相邻两个管片分块分别在拼接面处形成有第一手孔，该相邻两个管片分块各自的第一接头件在所述第一手孔内相向贴合设置；所述第一接头件上靠近拼接面的侧壁上部形成有第一定位槽，该相邻两个管片分块分别在拼接面处形成有与所述第一定位槽相对应的第二定位槽，该相邻两个管片分块各自的所述第二定位槽与该相邻两个管片分块各自的第一接头件的所述第一定位槽拼接形成供穿设第一定位棒的第一定位孔，该相邻两个管片分块通过所述第一定位棒进行径向方向上的定位。本专利技术类矩形盾构隧道的管片连接施工方法的进一步改进在于，以所述第一距离调节所述第一接头件的高度，所述第一距离为25mm～75mm。本专利技术类矩形盾构隧道的管片连接施工方法的进一步改进在于，将承受负弯矩的接缝处的螺栓向远离所述整环管片的内环面的方向移动一第二距离，包括：承受负弯矩的接缝处的相邻两个管片分块的拼接面分别设有第二接头件，所述第二接头件上开设有第二螺栓孔组以及供穿设锚筋的多个第二锚固孔，所述第二螺栓孔组包括至少一个供穿设螺栓的第二螺栓孔，多个所述第二锚固孔以所述第二螺栓孔组为圆心并沿圆周布设于所述第二螺栓孔组的外围；调节所述第二接头件的高度，包括：所述第二接头件的底面与所述整环管片的内环面相贴合，所述第二螺栓孔组与所述整环管片的内环面的距离为第二初始距离，调节后的第二接头件的所述第二螺栓孔组与所述第二接头件的底面的距离为第二调后距离，调节所述第二接头件的高度以使所述第二调后距离大于所述第二初始距离，且所述第二调后距离与所述第二初始距离相差所述第二距离；在承受负弯矩的接缝处的相邻两个管片分块的调节后的第二接头件的第二螺栓孔中穿设螺栓，以使承受负弯矩的接缝处的螺栓向远离所述整环管片的内环面的方向移动一第二距离。本专利技术类矩形盾构隧道的管片连接施工方法的进一步改进在于：承受负弯矩的接缝处的相邻两个管片分块分别在拼接面处形成有第二手孔，该相邻两个管片分块各自的第二接头件在所述第二手孔内相向贴合设置；所述第二接头件上靠近拼接面的侧壁下部形成有第三定位槽，该相邻两个管片分块分别在拼接面处形成有与所述第三定位槽相对应的第四定位槽，该相邻两个管片分块各自的所述第四定位槽与该相邻两个管片分块各自的第二接头件的所述第三定位槽拼接形成供穿设第二定位棒的第二定位孔，该相邻两个管片分块通过所述第二定位棒进行径向方向上的定位。本专利技术类矩形盾构隧道的管片连接施工方法的进一步改进在于，以所述第二距离调节所述第二接头件的高度，所述第二距离为25mm～75mm。本专利技术还提供了一种利用上述的类矩形盾构隧道的管片连接施工方法的类矩形盾构隧道的管片连接结构，整环管片由多个管片分块拼接而成，多个所述管片分块的接缝处均设有用于将相邻两个管片分块相互连接的螺栓，位于承受正弯矩的接缝处的螺栓靠近所述整环管片的内环面，位于承受负弯矩的接缝处的螺栓远离所述整环管片的内环面。本专利技术类矩形盾构隧道的管片连接结构，位于承受正弯矩(内侧受拉)的接头处的螺栓靠近整环管片的内环面，即该螺栓更靠近管片内边缘，位于承受负弯矩(外侧受拉)的接头处的螺栓远离整环管片的内环面，即该螺栓更靠近管片外边缘，相比通常盾构隧道管片正、负弯矩处螺栓位置一致的布置方式，增加了接头刚度，更有效的发挥螺栓作用，提高了管片的承载能力。本专利技术类矩形盾构隧道的管片连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种类矩形盾构隧道的管片连接施工方法，整环管片由多个管片分块拼接而成，其特征在于，所述方法包括：在多个所述管片分块的接缝处均设置用于将相邻两个管片分块相互连接的螺栓，将每个所述螺栓设置在相对于所述整环管片的内环面的距离相同的位置；根据有限元模型分析得到所述整环管片的内力分布情况，将承受正弯矩的接缝处的螺栓向靠近所述整环管片的内环面的方向移动一第一距离，将承受负弯矩的接缝处的螺栓向远离所述整环管片的内环面的方向移动一第二距离。

【技术特征摘要】
1.一种类矩形盾构隧道的管片连接施工方法，整环管片由多个管片分
块拼接而成，其特征在于，所述方法包括：
在多个所述管片分块的接缝处均设置用于将相邻两个管片分块相互
连接的螺栓，将每个所述螺栓设置在相对于所述整环管片的内环面的距离
相同的位置；
根据有限元模型分析得到所述整环管片的内力分布情况，将承受正弯
矩的接缝处的螺栓向靠近所述整环管片的内环面的方向移动一第一距离，
将承受负弯矩的接缝处的螺栓向远离所述整环管片的内环面的方向移动
一第二距离。
2.如权利要求1所述的类矩形盾构隧道的管片连接施工方法，其特征
在于，将承受正弯矩的接缝处的螺栓向靠近所述整环管片的内环面的方向
移动一第一距离，包括：
承受正弯矩的接缝处的相邻两个管片分块的拼接面分别设有第一接
头件，所述第一接头件上开设有第一螺栓孔组以及供穿设锚筋的多个第一
锚固孔，所述第一螺栓孔组包括至少一个供穿设螺栓的第一螺栓孔，多个
所述第一锚固孔以所述第一螺栓孔组为圆心并沿圆周布设于所述第一螺
栓孔组的外围；
调节所述第一接头件的高度，包括：所述第一接头件的底面与所述整
环管片的内环面相贴合，所述第一螺栓孔组与所述整环管片的内环面的距
离为第一初始距离，调节后的第一接头件的所述第一螺栓孔组与所述第一
接头件的底面的距离为第一调后距离，调节所述第一接头件的高度以使所
述第一调后距离小于所述第一初始距离，且所述第一调后距离与所述第一
初始距离相差所述第一距离；
在承受正弯矩的接缝处的相邻两个管片分块的调节后的第一接头件
的第一螺栓孔中穿设螺栓，以使承受正弯矩的接缝处的螺栓向靠近所述整
环管片的内环面的方向移动一第一距离。
3.如权利要求2所述的类矩形盾构隧道的管片连接施工方法，其特征
在于：
承受正弯矩的接缝处的相邻两个管片分块分别在拼接面处形成有第
一手孔，该相邻两个管片分块各自的第一接头件在所述第一手孔内相向贴

\t合设置；
所述第一接头件上靠近拼接面的侧壁上部形成有第一定位槽，该相邻
两个管片分块分别在拼接面处形成有与所述第一定位槽相对应的第二定
位槽，该相邻两个管片分块各自的所述第二定位槽与该相邻两个管片分块
各自的第一接头件的所述第一定位槽拼接形成供穿设第一定位棒的第一
定位孔，该相邻两个管片分块通过所述第一定位棒进行径向方向上的定
位。
4.如权利要求2所述的类矩形盾构隧道的管片连接施工方法，其特征
在于，以所述第一距离调节所述第一接头件的高度，所述第一距离为
25mm～75mm。
5.如权利要求1所述的类矩形盾构隧道的管片连接施工方法，其特征
在于，将承受负弯矩的接缝处的螺栓向远离所述整环管片的内环面的方向
移动一第二距离，包括：
承受负弯矩的接缝处的相邻两个管片分块的拼接面分别设有第二接
头件，所述第二接头件上开设有第二螺栓孔组以及供穿设锚筋的多个第二
锚固孔，所述第二螺栓孔组包括至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱瑶宏，杨志豪，管攀峰，沈张勇，张旭，黄德中，朱雁飞，李刚，
申请(专利权)人：宁波市轨道交通集团有限公司，上海隧道工程有限公司，上海市隧道工程轨道交通设计研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33