一种盾构地下对接段二次衬砌结构制造技术

本发明专利技术提供了一种盾构地下对接段二次衬砌结构，包括有圆环形的特制钢筋混凝土管片，所述特制钢筋混凝土管片的端面沿周向均匀设置有多个预埋钢板以及预埋螺栓；所述特制钢筋混凝土管片的外部设置有盾壳；所述盾壳与特制钢筋混凝土管片同轴设置；还包括三角形钢板；所述三角形钢板的第一直角面与所述预埋钢板焊接，所述三角形钢板的第二直角面与所述盾壳的内壁焊接；还包括钢槽加固件；所述钢槽加固件通过拼装头锚固于钢筋混凝土管片的内壁；所述特制钢筋混凝土管片通过钢管片两两相互连接。应用本技术方案可实现解决对接段千斤顶卸载后管片松动、隧道渗漏水以及盾构机外壳腐蚀等问题。等问题。等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种盾构地下对接段二次衬砌结构


[0001]本专利技术涉及盾构法施工领域，具体是指一种盾构地下对接段二次衬砌结构。

技术介绍

[0002]随着我国轨道交通工程的蓬勃发展，盾构法施工已愈加完善，隧道穿越江河海湖的频率日益增多。盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法。它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌。同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。盾构机既是一种施工机具，也是一种强有力的临时支撑结构。盾构机外形上看是一个大的钢管机，较隧道部分略大，它是设计用来抵挡外向水压和地层压力的。它包括三部分：前部的切口环、中部的支撑环以及后部的盾尾。在大跨度、短工期以及复杂地质条件下，“相向推进、地下对接、弃壳解体”的盾构地中对接技术成为一个新的发展趋势。盾构对接技术在对接精度、隧道渗漏水、结构安全等方面的要求极高，拆机过程中由于推力被卸载，容易造成掌子面失稳和衬砌应力松弛等问题，稍有不慎便会酿成重大事故。因此，在对接段施做二次衬砌之前，需要对盾尾管片进行加固处理。另外，工程实践表明，现有的采用现浇混凝土的盾构对阶段二次衬砌结构在设计或者施工过程中存在一定缺陷，隧道完工后有出现渗漏水的问题。因此，需要研究新的盾构对接段二次衬砌结构。同时，盾壳作为永久结构留置于隧道，地下水对盾壳具有强腐蚀性，需要研究其迎水面与背水面防水措施，以保证其耐久性。
[0003]申请号为CN201210198886.6的中国专利公开了一种盾构隧道中对接段衬砌结构，其通过预埋钢板和植筋的方式实现现浇二次衬砌与预制管片之间的连接，但是在对接洞内现浇钢筋混凝土衬砌，其顶部容易因为重力效应而导致混凝土无法有效夯实，现浇衬砌的防水性能并不能得到有效保证。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种盾构地下对接段二次衬砌结构，实现解决对接段千斤顶卸载后管片松动、隧道渗漏水以及盾构机外壳腐蚀等问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种盾构地下对接段二次衬砌结构，包括有圆环形的特制钢筋混凝土管片，所述特制钢筋混凝土管片的端面沿周向均匀设置有多个预埋钢板以及预埋螺栓；所述特制钢筋混凝土管片的外部设置有盾壳；所述盾壳与特制钢筋混凝土管片同轴设置；还包括三角形钢板；所述三角形钢板的第一直角面与所述预埋钢板焊接，所述三角形钢板的第二直角面与所述盾壳的内壁焊接；还包括钢槽加固件；所述钢槽加固件通过拼装头锚固于钢筋混凝土管片的内壁；所述特制钢筋混凝土管片通过钢管片两两相互连接。
[0006]在一较佳的实施例中，所述拼装头与钢槽加固件之间还设置有第一垫圈。
[0007]在一较佳的实施例中，所述特制钢筋混凝土管片通过三角形钢板与钢管片相连
接；所述钢管片的一侧设置有第二垫圈；螺柱依次穿过所述预埋钢板及第二垫圈实现所述特制钢筋混凝土管片与钢管片的连接。
[0008]在一较佳的实施例中，所述盾壳包括第一盾壳及第二盾壳；所述第一盾壳与第二盾壳之间连接有对接钢板。
[0009]在一较佳的实施例中，钢管片包括内层结构及外层结构；所述内层结构包括第一端部承载板、第一弧形侧板、第一肋板和第一螺栓连接孔；所述外层结构包括第二端部承载板、第二弧形侧板、第二肋板和第二螺栓连接孔。
[0010]在一较佳的实施例中，所述第一弧形侧板及第一肋板分别紧贴第二弧形侧板及第二肋板；所述外层结构与内层结构同轴设置。
[0011]在一较佳的实施例中，所述第一肋板及第二肋板上均设置有螺栓连接孔，所述第一肋板及第二肋板通过连接螺栓孔进行螺栓连接。
[0012]在一较佳的实施例中，所述盾壳内壁和外壳均喷涂有一定厚度的防水涂料以加强盾壳抗腐蚀性，减少地下水对盾壳的腐化侵蚀作用。
[0013]在一较佳的实施例中，对三角钢板块位置处空腔进行现浇混凝土密封处理。
[0014]本专利技术还提供了一种盾构地下对接段二次衬砌结构的施工方法，采用了上述的一种盾构地下对接段二次衬砌结构，包括以下步骤：
[0015]步骤一，成型隧道稳定处理，包括：
[0016]盾构机千斤顶卸载前，通过将钢板防松件一侧面与特制钢筋混凝土管片中预埋钢板进行焊接，同时将其另一侧面与盾壳进行焊接，以防止管片应力松弛；通过钢槽加固件将盾构机尾部4环特制钢筋混凝土管片连成一整体；最后，在第一盾构机外壳和第二盾构机外壳的中间焊接有一钢板，以提高对接结构整体刚度和稳定性；
[0017]步骤二，抗腐蚀处理，包括：
[0018]盾壳内壁和外壳喷涂改性环氧防腐防水涂料加强盾壳耐久性，同时在预制管片外侧铺设聚乙烯板作为缓冲层；
[0019]步骤三，拼接预制管片，包括：
[0020]盾构地下对接段二次衬砌结构采用预制管片拼装；对接段内管片拼装顺序为从左到右依次拼装钢管片、特制钢筋混凝土管片、普通钢筋混凝土管片、特制钢筋混凝土管片和钢管片；钢管片与特制钢筋混凝土管片主要通过预埋螺栓与后续施加的螺帽进行连接；同时，对三角钢板块位置处空腔进行现浇混凝土密封处理。
[0021]相较于现有技术，本专利技术的技术方案具备以下有益效果：
[0022]1.本专利技术的盾构地下对接段二次衬砌结构通过将三角形钢板块一侧面与特制混凝土管片中预埋钢板进行焊接，同时将其另一侧面与盾壳进行焊接，能够防止管片应力松弛。
[0023]2.本专利技术的盾构地下对接段二次衬砌结构通过槽钢将盾尾后4环管片连成一整体，能够有效保证成型隧道管片受力稳定性，进一步减少盾构机千斤顶卸载后管片产生的轴向变形和管片间环缝张开量。
[0024]3.本专利技术的盾构地下对接段二次衬砌结构通过拼装预制管片，能够有效减少因现浇混凝土质量影响盾构对接段二次衬砌结构质量的现象发生，以避免隧道对接段渗漏水。
[0025]4.本专利技术的盾构地下对接段二次衬砌结构通过对接段两端的可沿隧道轴线方向
延伸的钢管片，能够满足不同对接中隔距离条件下的不足常规尺寸管片长度的拼装要求。
[0026]5.本专利技术的盾构地下对接段二次衬砌结构通过在盾壳内壁和外壳均喷涂有一定厚度的防水涂料以加强盾壳抗腐蚀性，减少地下水对盾壳的腐化侵蚀作用。
附图说明
[0027]图1为本专利技术优选实施例中盾构地下对接段二次衬砌结构的成型隧道稳定处理图；
[0028]图2为本专利技术优选实施例中盾构地下对接段二次衬砌结构的预制管片拼装图；
[0029]图3为本专利技术优选实施例中盾构地下对接段二次衬砌结构的特制钢筋混凝土管片与钢管片连接细部构造图；
[0030]图4为本专利技术优选实施例中盾构地下对接段二次衬砌结构的钢管片示意图；
[0031]图5为本专利技术优选实施例中盾构地下对接段二次衬砌结构的钢管片与特制钢筋混凝土管片连接示意图；
[0032]图6为本专利技术优选实施例中盾构地下对接段二次衬砌结构的内层结构示意图；
[0033本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种盾构地下对接段二次衬砌结构，其特征在于，包括有圆环形的特制钢筋混凝土管片，所述特制钢筋混凝土管片的端面沿周向均匀设置有多个预埋钢板以及预埋螺栓；所述特制钢筋混凝土管片的外部设置有盾壳；所述盾壳与特制钢筋混凝土管片同轴设置；还包括三角形钢板；所述三角形钢板的第一直角面与所述预埋钢板焊接，所述三角形钢板的第二直角面与所述盾壳的内壁焊接；还包括钢槽加固件；所述钢槽加固件通过拼装头锚固于钢筋混凝土管片的内壁；所述特制钢筋混凝土管片通过钢管片两两相互连接。2.根据权利要求1所述的一种盾构地下对接段二次衬砌结构，其特征在于，所述拼装头与钢槽加固件之间还设置有第一垫圈。3.根据权利要求2所述的一种盾构地下对接段二次衬砌结构，其特征在于，所述特制钢筋混凝土管片通过三角形钢板与钢管片相连接；所述钢管片的一侧设置有第二垫圈；螺柱依次穿过所述预埋钢板及第二垫圈实现所述特制钢筋混凝土管片与钢管片的连接。4.根据权利要求3所述的一种盾构地下对接段二次衬砌结构，其特征在于，所述盾壳包括第一盾壳及第二盾壳；所述第一盾壳与第二盾壳之间连接有对接钢板。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的一种盾构地下对接段二次衬砌结构，其特征在于，钢管片包括内层结构及外层结构；所述内层结构包括第一端部承载板、第一弧形侧板、第一肋板和第一螺栓连接孔；所述外层结构包括第二端部承载板、第二弧形侧板、第二肋板和第二螺栓连接孔。6.根据权利要求5所述的一种盾构地下对接段二次衬砌结构，其特征在于，所述第一弧形侧板及第一肋板分别紧贴第二弧形侧板及第二肋板；所述外层结构与内层结构同轴设置。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹清锋，陈星欣，程跃胜，何明高，王春河，韩维畴，郭力群，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：