一种用于穿越黄土地裂缝的异形盾构管片结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于穿越黄土地裂缝的异形盾构管片结构，包括沿隧道轴线依次拼接的若干环管片；每个环管片采用拼接管片依次拼接成环，包括封顶块、若干邻接块及若干标准块；若干标准块依次拼装形成下半环结构，封顶块位于环管片的顶部，封顶块的两侧通过邻接块与下半环结构拼接固定；封顶块及标准块均为楔形弧形块，邻接块为平行四边形弧形块，相邻拼接管片之间的接缝与黄土地裂缝正交设置；本实用新型专利技术中拼接管片为楔形弧形块及平行四边形弧形块组合形式，相邻拼接管片之间的接缝与黄土地裂缝保持正交设置，有效减少了地裂缝发生垂直位错时对隧道结构造成损伤，确保了隧道结构的安全性，对穿越地裂缝区域具有较强的适应性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于穿越黄土地裂缝的异形盾构管片结构


[0001]本技术属于隧道工程
，特别涉及一种用于穿越黄土地裂缝的异形盾构管片结构。

技术介绍

[0002]随着城镇化进程的快速推进，城市中传统的地面交通模式已经满足不了供应的需求，为满足人们的出行需求和缓解城市交通压力，城市地铁的建设规模不断扩大；但在城市地铁的建设过程中，面临着各种特殊地质条件的挑战，其中以地裂缝特殊地质灾害较为严重。
[0003]地裂缝是浅部岩土体在自然或人为因素作用下产生开裂或错动，并在地表形成具有一定长度和宽度的裂缝或变形带的宏观地质现象。地裂缝活动时常发生水平张拉、水平引张或垂直位错，都将直接威胁工程建设安全。目前针对地裂缝多以避让为主，但是对于地铁这种线性工程，为满足交通功能的需求，常面临不可避免的需要穿越地裂缝。目前地铁穿越地裂缝多采用特殊的结构措施及施工方案，但常影响工程建设进度，大大增加建设成本，且施工期间危险性大。
[0004]盾构法具有对周围环境影响小、自动化程度高、施工快速、优质高效、安全环保等优点。特别是在地层条件差、地质情况复杂的情况下，盾构法具有更明显的优越性。因此采用盾构法穿越地裂缝，将提高施工的安全性、快速性以及经济性。盾构隧道的衬砌是由多块预制管片拼装而成，管片的结构设计将直接影响隧道的安全性；但现阶段未见我国采用盾构法穿越黄土地裂缝的管片结构设计研究，现有的盾构管片无法满足对穿越黄土地裂缝隧道的衬砌施工，施工难度高，安全隐患较大；因此，亟需设计一种适用于穿越黄土地裂缝的盾构管片结构，其将对地铁采用盾构法穿越黄土地裂缝具有重要的指导价值和现实意义。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的技术问题，本技术提供了一种用于穿越黄土地裂缝的异形盾构管片结构，以解决现有的盾构管片无法满足对穿越黄土地裂缝隧道的衬砌施工，施工难度高，安全隐患较大的技术问题。
[0006]为达到上述目的，本技术采用的技术方案为：
[0007]本技术提供了一种用于穿越黄土地裂缝的异形盾构管片结构，包括若干环管片，若干环管片沿隧道轴线依次拼接；每个环管片采用拼接管片依次拼接成环，拼接管片包括封顶块、若干邻接块及若干标准块；
[0008]若干标准块依次拼装形成下半环结构，封顶块位于环管片的顶部，封顶块的两侧通过邻接块与下半环结构拼接固定；其中，封顶块及标准块均为楔形弧形块，邻接块为平行四边形弧形块，相邻拼接管片之间的接缝与黄土地裂缝正交设置。
[0009]进一步的，拼接管片包括一个封顶块、两个邻接块及三个标准块；三个标准块依次拼装形成下半环结构，封顶块位于环管片的顶部，封顶块的两侧分别通过一个邻接块与下
半环结构的两端拼接固定。
[0010]进一步的，每个拼接管片的内弧面两侧分别设置有第一螺栓手孔；相邻两个拼接管片上的第一螺栓手孔一一对应，并通过环向螺栓固定连接。
[0011]进一步的，环向螺栓采用复合材料螺栓或高强螺栓。
[0012]进一步的，每个拼接管片的内弧面两端均匀设置有第二螺栓手孔；相邻两个环管片拼接缝处的第二螺栓手孔一一对应设置，并通过纵向螺栓固定连接；其中，纵向螺栓采用复合材料螺栓或高强螺栓。
[0013]进一步的，拼接管片的其中一个拼缝端设置榫槽，另一拼缝端设置凸榫；其中一个拼接管片的榫槽与另一个拼接管片的凸榫配合连接。
[0014]进一步的，拼接管片的拼缝端分别设置有密封槽，密封槽位于榫槽或凸榫的两侧；密封槽中设置遇水膨胀橡胶条。
[0015]进一步的，相邻环管片的拼接缝之间设置防水层，防水层采用遇水膨胀橡胶条；遇水膨胀橡胶条的外侧附设有传力衬垫。
[0016]进一步的，每个拼接管片均设置有吊装孔；其中，吊装孔兼做注浆孔。
[0017]与现有技术相比，本技术的有益效果为：
[0018]本技术提供了一种用于穿越黄土地裂缝的异形盾构管片结构，每个环管片采用拼接管片依次拼接成环，拼接管片为楔形弧形块及平行四边形弧形块组合形式，通过调整楔形弧形块与平行四边形弧形块结构尺寸，使相邻拼接管片之间的接缝与黄土地裂缝保持正交设置，有效减少了地裂缝发生垂直位错时对隧道结构造成损伤，确保了隧道结构的安全性，结构简单，施工方便，对穿越地裂缝区域具有较强的适应性。
[0019]进一步的，相邻环管片之间采用纵向螺栓固定连接，纵向螺栓采用复合材料螺栓或高强螺栓，确保了相邻环管片之间的稳定性，避免了在穿越地裂缝区域时，地裂缝活动导致纵向螺栓发生屈服变形甚至破坏，确保了隧道结构的整体安全性。
[0020]进一步的，通过在拼接管片的内弧面两侧设置第一螺栓手孔，便于相邻拼接管片之间的固定连接。
[0021]进一步的，拼接管片之间采用凸榫和榫槽拼接固定，有效提高了相邻管片之间的咬合力，提高了结构稳定性及可靠性。
[0022]进一步的，通过在拼接管片的拼缝端设置密封槽，并在密封槽中设置遇水膨胀橡胶条，提高了隧道结构的整体防水性能和耐久性；在遇水膨胀橡胶条的外侧附设传力衬垫，避免了遇水膨胀橡胶条在拼缝处混凝土受压破碎，导致防水效果失效。
[0023]进一步的，通过在拼接管片上设置吊装孔，方便管片吊装；吊装孔兼做注浆孔，拼接管片安装完成后，利用吊装孔作为注浆孔对盾构管片进行注浆，满足管片结构壁后注浆同步均匀的要求，确保管片结构能够在地裂缝区域尽快与土层密贴，提高了隧道结构的整体性及施工安全性。
[0024]本技术所述的一种用于穿越黄土地裂缝的异形盾构管片结构，不仅能够保证施工中盾构机千斤顶推进的荷载和地层开挖应力释放等施工荷载、运营期间内水土压力及地铁列车的振动荷载作用下的结构安全及变形；同时，还能满足管片结构壁后注浆同步均匀性要求、隧道结构在使用期间的防水性和耐久性要求及在地裂缝活动时发生的垂直位错、水平张拉和水平引张作用下的结构安全及变形要求；对于盾构法施工穿越黄土地裂缝
区域的管片结构设计具有非常重要的指导价值和现实意义。
附图说明
[0025]图1为本技术所述的异形盾构管片结构的分块示意图；
[0026]图2为本技术所述的异形盾构管片结构的螺栓布置示意图；
[0027]图3为本技术所述的异形盾构管片结构的吊装孔及注浆孔布置示意图；
[0028]图4为本技术所述的异形盾构管片结构的接缝构造示意图。
[0029]其中，1封顶块，2邻接块，3标准块，4第一螺栓手孔，5吊装孔，6榫槽，7凸榫，8密封槽，9环向螺栓。
具体实施方式
[0030]为了使本技术所解决的技术问题，技术方案及有益效果更加清楚明白，以下具体实施例，对本技术进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0031]本技术提供了一种用于穿越黄土地裂缝的异形盾构管片结构，包括若干环管片，若干环管片沿隧道轴线依次拼接；相邻环管片之间采用纵向螺栓固定连接；优选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于穿越黄土地裂缝的异形盾构管片结构，其特征在于，包括若干环管片，若干环管片沿隧道轴线依次拼接；每个环管片采用拼接管片依次拼接成环，拼接管片包括封顶块(1)、若干邻接块(2)及若干标准块(3)；若干标准块(3)依次拼装形成下半环结构，封顶块(1)位于环管片的顶部，封顶块(1)的两侧通过邻接块(2)与下半环结构拼接固定；其中，封顶块(1)及标准块(3)均为楔形弧形块，邻接块(2)为平行四边形弧形块，相邻拼接管片之间的接缝与黄土地裂缝正交设置。2.根据权利要求1所述的一种用于穿越黄土地裂缝的异形盾构管片结构，其特征在于，拼接管片包括一个封顶块(1)、两个邻接块(2)及三个标准块(3)；三个标准块(3)依次拼装形成下半环结构，封顶块(1)位于环管片的顶部，封顶块(1)的两侧分别通过一个邻接块(2)与下半环结构的两端拼接固定。3.根据权利要求1所述的一种用于穿越黄土地裂缝的异形盾构管片结构，其特征在于，每个拼接管片的内弧面两侧分别设置有第一螺栓手孔(4)；相邻两个拼接管片上的第一螺栓手孔(4)一一对应，并通过环向螺栓(9)固定连接。4.根据权利要求3所述的一种用于穿越黄土地裂缝的异形盾构管片结构，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹振，万思宇，殷涛，苏三庆，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：新型
国别省市：