一种适用于护盾式TBM隧道预制管片衬砌结构的仰拱支撑组件制造技术

一种适用于护盾式TBM隧道预制管片衬砌结构的仰拱支撑组件，在不削弱管片的结构性能的前提下，能有效解决衬砌管片脱出盾尾自然下沉的问题，大幅提高管片的成环质量，同时还能方便管片安装、保证结构防水性能。它包括：螺纹套筒，根据拼装点位包络设置于预制管片外侧结构内；仰拱支撑构件，在仰拱下部外侧对称安装布置，具有仰拱支撑腿和支撑螺杆，支撑螺杆与螺纹套筒形成可拆卸螺旋连接。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于护盾式TBM隧道预制管片衬砌结构的仰拱支撑组件
本专利技术涉及隧道工程，特别涉及一种适用于护盾式TBM隧道预制管片衬砌结构的仰拱支撑组件。
技术介绍
岩石隧道掘进机(TBM)前期广泛应用于水工、铁路隧道，随着城市轨道交通工程的蓬勃发展，TBM工法在岩质地区城市地铁隧道的使用也越来越多。受制于城市地铁特殊的周边环境和复杂的地质条件，一般选用护盾式TBM施工，例如重庆轨道交通选用单护盾式TBM、青岛轨道交通选用双护盾式TBM；衬砌结构型式一般选用地质适应性强、施工快速的预制钢筋混凝土管片衬砌结构。由于护盾式TBM掘进施工过程中钢筋混凝土预制管片衬砌结构需在盾体内拼装完成后再推出盾尾，因此TBM开挖直径略大于预制管片衬砌结构的外径。由于护盾式TBM无盾尾密封装置，不能通过同步注浆来充填管片外径与开挖直径间的间隙；因此，当管片脱出盾尾时，仰拱管片会自然下沉占据管片外径与开挖直径间的间隙，造成管片错台及隧道椭圆度超标，同时还可能造成后期隧道管片漏水严重。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种适用于护盾式TBM隧道预制管片衬砌结构的仰拱支撑组件，在不削弱管片的结构性能的前提下，能有效解决衬砌管片脱出盾尾自然下沉的问题，大幅提高管片的成环质量，同时还能方便管片安装、保证结构防水性能。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案如下：本专利技术的一种适用于护盾式TBM隧道预制管片衬砌结构的仰拱支撑组件，其特征是它包括：螺纹套筒，根据拼装点位包络设置于预制管片外侧结构内；仰拱支撑构件，在仰拱下部外侧对称安装布置，具有仰拱支撑腿和支撑螺杆，支撑螺杆与螺纹套筒形成可拆卸螺旋连接。本专利技术的有益效果是，通过对预制管片先期预埋螺纹套筒，根据拼装点位的需要在管片安装前对仰拱管片将支撑构件通过螺杆与预制管片中的螺纹套筒旋拧固定形成仰拱支撑组件，该支撑构件占据管片外径与开挖直径间的间隙，有效解决衬砌管片脱出盾尾自然下沉的问题，不仅能保证管片的成环质量，还能方便管片安装、保证结构防水性能。附图说明本说明书包括如下六幅附图：图1是本专利技术一种适用于护盾式TBM隧道预制管片衬砌结构的仰拱支撑组件点位一安装剖面示意图图2是本专利技术一种适用于护盾式TBM隧道预制管片衬砌结构的仰拱支撑组件点位一安装俯视图图3是本专利技术一种适用于护盾式TBM隧道预制管片衬砌结构的仰拱支撑组件点位二安装剖面示意图图4是本专利技术一种适用于护盾式TBM隧道预制管片衬砌结构的仰拱支撑组件点位二安装俯视图图5是本专利技术一种适用于护盾式TBM隧道预制管片衬砌结构的仰拱支撑组件螺纹套筒预埋示意图图6是本专利技术一种适用于护盾式TBM隧道预制管片衬砌结构的仰拱支撑组件螺杆和支撑腿结构示意图图中示出构件名称及所对应的标记：预制管片11、预制管片分块一11a、预制管片分块二11b、预制管片分块三11c、仰拱支撑构件21、仰拱支撑腿21a、支撑螺杆21b、螺纹套筒22。具体实施方式下面结合附图和具体的实施方式对本专利技术作进一步详细说明。参照图1、图2、图3、图4，本专利技术一种适用于护盾式TBM隧道预制管片衬砌结构的仰拱支撑组件包括：螺纹套筒22，根据拼装点位包络设置于预制管片11外侧内；仰拱支撑构件21，在仰拱下部外侧对称安装布置，具有仰拱支撑腿21a和支撑螺杆21b，支撑螺杆21b与螺纹套筒22形成可拆卸螺旋连接。如在图2示出的实施例中，预制管片分块一11a、预制管片分块二11b、预制管片分块三11c中根据预制衬砌管片11拼装点位包络设置4排共计8个螺纹套筒22，使安装上的2排4个仰拱支撑构件21沿管片竖向中心线对称布置。螺纹套筒22应在预制衬砌管片11生产过程中预埋，螺纹套筒22端口部应进行临时封堵以避免管片浇筑过程中被水泥砂浆堵塞，预制管片11完工后将封堵凿除。参照图6，仰拱支撑构件21由仰拱支撑腿21a和支撑螺杆21b两部分组成，仰拱支撑腿21a的厚度应与管片外径与开挖直径间的间隙匹配。仰拱支撑腿21a应具有一定的强度，能承受全环管片的自重和一定的外荷载作用。参照图5、图6，支撑螺杆21b的螺杆尺寸应与螺纹套筒22匹配，预制衬砌管片11安装前通过旋拧支撑螺杆21b进入螺纹套筒22形成整体。以上所述只是用图解说明本专利技术一种适用于护盾式TBM隧道预制管片衬砌结构的仰拱支撑组件的基本原理，并非是要将本专利技术局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本专利技术所申请的专利范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于护盾式TBM隧道预制管片衬砌结构的仰拱支撑组件，其特征是它包括：螺纹套筒(22)，根据拼装点位包络设置于预制管片(11)外侧结构内；仰拱支撑构件(21)，在仰拱下部外侧对称安装布置，具有仰拱支撑腿(21a)和支撑螺杆(21b)，支撑螺杆(21b)与螺纹套筒(22)形成可拆卸螺旋连接。

【技术特征摘要】
1.一种适用于护盾式TBM隧道预制管片衬砌结构的仰拱支撑组件，其特征是它包括：螺纹套筒(22)，根据拼装点位包络设置于预制管片(11)外侧结构内；仰拱支撑构件(21)，在仰拱下部外侧对称安装布置，具有仰拱支撑腿(21a)和支撑...

【专利技术属性】
技术研发人员：史宣陶，林刚，张建祥，何旭苏，李辉，柴家远，杨翔，喻波，周明亮，李学军，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51