一种上下一体式盾构隧道管片衬砌结构制造技术

一种上下一体式盾构隧道管片衬砌结构，包括上部隧道和下部隧道，其特征在于：所述的上部隧道和下部隧道构成“8”字型的一体式盾构隧道管片衬砌结构，其具体构成是：圆弧形的上部管片环向拼装形成优弧形的上部隧道管片环，圆弧形的下部管片环向拼装形成优弧形的下部隧道管片环；上部隧道管片环和下部隧道管片环通过"ϰ"形的异形连接管片拼装形成“8”字型的结构环；多个结构环再纵向拼装形成“8”字型的一体式盾构隧道管片衬砌；异形连接管片以上的结构即为上部隧道，以下的结构即为下部隧道。该种上下一体式盾构隧道管片衬砌，整体性强、强度高，承载能力好，能有效控制地面沉降、保证周边建构筑物的安全、且其施工难度降低、施工效率提高。

【技术实现步骤摘要】
一种上下一体式盾构隧道管片衬砌结构
本技术涉及一种盾构隧道管片衬砌结构。
技术介绍
随着机械化程度和制造业水平的不断提高，盾构施工技术因其具有对地层扰动小、环境影响小、施工速度快等优势，已经逐渐成为城市地下铁道等地下工程修建的主要方法。地铁盾构隧道多为双线隧道，通常为左、右线平行的隧道。但在特殊地质条件下，为避让某些地下建筑物、构筑物，地铁双线隧道会采取上下分离式的重叠盾构隧道。这种上下重叠盾构隧道是通过盾构机掘进开挖、拼装管片先、后形成分离的下、上两条隧道结构。如深圳地铁2号线、3号线，广州轨道交通5号线等均由于各种条件的限制而在地铁区间局部或全部采取了这种上下分离式的重叠盾构隧道。上下分离式重叠盾构隧道通常具有重叠净距小、重叠距离长等特点，其施工顺序为：下线隧道率先掘进→夹层土体注浆加固→下线隧道支架支撑保护→上线隧道盾构掘进→上线隧道注浆加固。分离式的重叠盾构隧道在建设过程中存在许多工程困难和弊端：（1）上线隧道掘进过程中会对下线隧道产生附加应力，从而引起下线隧道变形；（2）上线隧道施工后的卸载作用可能引起下线隧道发生隆起；（3）下线隧道支架支撑的速度与上线隧道的拼装速度必须匹配，否则将引起隧道变形；（4）施工过程的垂直高度大，对地层和上部建筑物的影响较大，地面沉降控制困难。
技术实现思路
本技术的专利技术目的是提供一种上下一体式盾构隧道管片衬砌结构，该种上下一体式盾构隧道管片衬砌结构，整体性强、强度高，承载能力好，能有效控制地面沉降、保证周边建构筑物的安全、且其施工难度降低、施工效率提高。本技术实现其专利技术目的所采用的技术方案是，一种上下一体式盾构隧道管片衬砌结构，包括上部隧道和下部隧道，其特征在于：所述的上部隧道和下部隧道构成“8”字型的一体式盾构隧道管片衬砌结构，其具体的构成是：多个圆弧形的上部管片环向拼装形成优弧形的上部隧道管片环，多个圆弧形的下部管片环向拼装形成优弧形的下部隧道管片环；上部隧道管片环和下部隧道管片环通过"ϰ"形的异形连接管片拼装形成“8”字型的结构环；多个结构环再纵向拼装形成“8”字型的一体式盾构隧道管片衬砌；异形连接管片以上的结构即为上部隧道，以下的结构即为下部隧道。与现有技术相比，本技术的有益效果是：一、本技术的一体式盾构隧道管片衬砌结构，去掉了分离式的上下重叠盾构隧道结构之间的夹层土，其整体性更强，结构更稳定、牢固，能更有效的控制地面沉降、保证周边建构筑物的安全。二、通过大型的盾构机一次性开挖后，一次性拼装成形即可得到本技术的上下一体式盾构隧道结构，较之两次开挖、两次拼装，减少了施工对地层的扰动，施工对地层的影响较小，也能更好地控制地面沉降。三、一次开挖、一次拼装较之两次开挖、两次拼装，也明显的提高了施工效率。并且，本技术的上下一体式盾构隧道结构，不需要设置和拆除下线隧道的支架支撑等施工程序，进一步提高了施工效率。进一步，本技术的异形连接管片的左边、右边等长但端部不在同一水平线上；左边端部高的异形连接管片为左高异形连接管片，将左高异形连接管片左右旋转180°即成右高异形连接管片；多个结构环拼装时，左高异形连接管片和右高异形连接管片交替使用。这样，结构环之间实现管片缝的错缝拼装，提高了隧道结构的纵向刚度，能更有效的控制隧道不均匀沉降；同时，管片缝的错缝拼装，也使衬砌结构的变形量减小，接缝更加紧贴，能提高整个管片衬砌结构的防水性能。进一步，本技术的下部管片厚度为上部管片厚度的1.5-2倍。上部管片环向拼装的连接件为3个弯螺栓，下部管片环向拼装的连接件为5个弯螺栓。这样加强了承载要求高的下部隧道的强度，能很好地保证整个隧道结构的承载能力和安全，同时减少承载要求较低的上部隧道的强度和用材，满足了隧道施工的经济性要求。进一步，本技术的上部管片和下部管片均为5个，每个上部管片或下部管片的弧度均为44°。这样管片大小合适，既方便管片的预制和运输，同时管片的拼装工作量也较小，施工效率高。进一步，本技术的多个结构环纵向拼装的连接件为插销。这样，能够更方便快捷地实现结构环之间的纵向拼装连接。进一步，本技术的上部隧道管片环和下部隧道管片环通过"ϰ"形的异形连接管片拼装形成“8”字型的结构环的具体结构是：异形连接管片的左上端和右上端均通过3个弯螺栓与上部隧道管片环连接；异形连接管片的左下端和右下端均通过5个弯螺栓与下部隧道管片环连接。这样能够保证下部隧道的承载能力，同时，减少上部隧道的施工和用料，兼顾隧道结构的安全性和经济性。进一步，本技术的异形连接管片的左边、右边均留有两个横向的注浆孔。这样，在隧道衬砌拼装完成后，能通过注浆孔对上部下部隧道的连接部位周围土体进行注浆加固，进一步提高隧道结构的整体强度和承载能力。下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。附图说明图1是本技术实施例的侧视结构示意图。图2是图1的左视图。图3是图1的A-A剖视图。具体实施方式实施例图1-3示出，本技术的一种具体实施方式是，一种上下一体式盾构隧道管片衬砌结构，包括上部隧道和下部隧道，其特征在于：所述的上部隧道和下部隧道构成“8”字型的一体式盾构隧道管片衬砌结构，其具体的构成是：多个圆弧形的上部管片1环向拼装形成优弧形的上部隧道管片环，多个圆弧形的下部管片2环向拼装形成优弧形的下部隧道管片环；上部隧道管片环和下部隧道管片环通过"ϰ"形的异形连接管片拼装形成“8”字型的结构环4；多个结构环4再纵向拼装形成“8”字型的一体式盾构隧道管片衬砌结构；异形连接管片以上的结构即为上部隧道，以下的结构即为下部隧道。本例的异形连接管片的左边、右边等长但端部不在同一水平线上；左边端部高的异形连接管片为左高异形连接管片3a，将左高异形连接管片3a左右旋转180°即成右高异形连接管片3b。多个结构环4拼装时，左高异形连接管片3a和右高异形连接管片3b交替使用。即前一个结构环4如采用左高异形连接管片3a，则后一个结构环4采用右高异形连接管片3b。本例的下部管片2厚度为上部管片1厚度的1.5-2倍；上部管片1环向拼装的连接件为3个弯螺栓，下部管片2环向拼装的连接件为5个弯螺栓。本例的上部管片1和下部管片2均为5个，每个上部管片1或下部管片2的弧度均为44°。本例的多个结构环4纵向拼装的连接件为插销。本例的上部隧道管片环和下部隧道管片环通过"ϰ"形的异形连接管片拼装形成“8”字型的结构环4的具体结构是：异形连接管片的左上端和右上端均通过3个弯螺栓与上部隧道管片环连接；异形连接管片的左下端和右下端均通过5个弯螺栓与下部隧道管片环连接。本例的异形连接管片的左边、右边均留有两个横向的注浆孔3a。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种上下一体式盾构隧道管片衬砌结构，包括上部隧道和下部隧道，其特征在于：所述的上部隧道和下部隧道构成“8”字型的一体式盾构隧道管片衬砌，其具体的构成是：多个圆弧形的上部管片（1）环向拼装形成优弧形的上部隧道管片环，多个圆弧形的下部管片（2）环向拼装形成优弧形的下部隧道管片环；上部隧道管片环和下部隧道管片环通过"ϰ" 形的异形连接管片拼装形成“8”字型的结构环（4）；多个结构环（4）再纵向拼装形成“8”字型的一体式盾构隧道管片衬砌结构；异形连接管片以上的结构即为上部隧道，以下的结构即为下部隧道。

【技术特征摘要】
1.一种上下一体式盾构隧道管片衬砌结构，包括上部隧道和下部隧道，其特征在于：所述的上部隧道和下部隧道构成“8”字型的一体式盾构隧道管片衬砌，其具体的构成是：多个圆弧形的上部管片（1）环向拼装形成优弧形的上部隧道管片环，多个圆弧形的下部管片（2）环向拼装形成优弧形的下部隧道管片环；上部隧道管片环和下部隧道管片环通过"ϰ"形的异形连接管片拼装形成“8”字型的结构环（4）；多个结构环（4）再纵向拼装形成“8”字型的一体式盾构隧道管片衬砌结构；异形连接管片以上的结构即为上部隧道，以下的结构即为下部隧道。2.根据权利要求1所述的上下一体式盾构隧道管片衬砌结构，其特征在于：所述的异形连接管片的左边、右边等长但端部不在同一水平线上；左边端部高的异形连接管片为左高异形连接管片（3a），将左高异形连接管片（3a）左右旋转180°即成右高异形连接管片（3b）；多个结构环（4）拼装时，左高异形连接管片（3a）和右高异形连接管片（3b）交替使用。3.根据权利要求1所述的上下一体式盾构隧道管片...

【专利技术属性】
技术研发人员：晏启祥，邓志鑫，刘阳，陈行，何川，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：新型
国别省市：四川,51