【技术实现步骤摘要】
适用于沉管隧道接头剪力键的恒阻大变形传力垫层及设计方法
[0001]本专利技术涉及沉管隧道设计与施工
,具体涉及一种适用于沉管隧道接头剪力键的恒阻大变形传力垫层及设计方法。
技术介绍
[0002]随着我国海洋强国与交通强国战略的深入推进,交通工程事业呈现蓬勃发展的态势,国内已建、正建和拟建多处跨江越海通道,一大批越江跨海隧道等重大工程不断涌现。由于埋置深度灵活、地质条件适应能力强、两岸接线短及对岸线环境影响小等诸多优势,沉管隧道工法已成为这些跨江越海隧道建设的主要工法之一,并逐渐向长距离、大管节、强径流、厚软基、深基槽、大埋深方向发展。在超长、深埋、大回淤、强地基非均匀性环境下,沉管隧道管节接头抗剪安全度偏低,将面临遭受过大差异沉降而发生接头结构剪切破坏的风险。剪力键是设置在沉管隧道管节接头的重要衔接构造,相邻管节间产生的内力和变形主要通过接头剪力键传递,通过相邻剪力键间的错动变形,将沉管结构的刚性与接头的柔性结合起来,保证沉管接头在能够产生变形的同时具有一定的结构安全。当水下发生复杂的差异沉降作用时,过大的内力和变形均会使接头剪力键产生结构性破坏,从而引起沉管管壁或接头出现渗水现象。因此,如何避免差异沉降作用下沉管隧道管节接头剪力键遭受剪切破坏,对保障沉管隧道接头的结构和防水安全都具有重大意义。
[0003]目前常在沉管隧道管节接头剪力键间放置传力垫层,以传递剪力键间接触压力与接头变形,通过传力垫层的被动压缩,以释放管节之间的差异沉降。现有的沉管隧道接头剪力键传力垫层常为EPS塑料板垫层或橡胶垫层,变
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于沉管隧道接头剪力键的恒阻大变形传力垫层,所述恒阻大变形传力垫层安置于相邻垂直或水平剪力键之间,其特征在于:所述恒阻大变形传力垫层包括垫层箱(1)、套筒(2)、滑移阻力件(3)和传力杆(5),所述套筒(2)固定于所述垫层箱(1)内;所述滑移阻力件(3)设置于所述套筒(2)内,所述滑移阻力件(3)内沿竖直方向设置有非贯穿型孔洞,所述滑移阻力件(3)底面与所述垫层箱(1)底面之间具有间距;所述传力杆(5)上端伸出所述套筒(2),其下端嵌置于所述孔洞内并与之滑动配合;所述滑移阻力件(3)被设置为:当所述传力杆(5)带动所述滑移阻力件(3)下移时,所述滑移阻力件(3)用于挤压所述套筒(2)使其产生径向膨胀,以使所述滑移阻力件(3)和所述套筒(2)在挤压面产生恒定滑动摩擦阻力。2.根据权利要求1所述的适用于沉管隧道接头剪力键的恒阻大变形传力垫层,其特征在于:所述滑移阻力件(3)包括锥形体(31)和固定于所述锥形体(31)底部的滑移杆(32),所述滑移杆(32)设置于所述套筒(2)内并与之滑动配合,所述锥形体(31)设置于所述套筒(2)内并向外挤压所述套筒(2),以使所述锥形体(31)和所述套筒(2)之间的接触面挤压形成为锥形面(4),所述锥形面(4)与水平面之间的夹角为锐角。3.根据权利要求1所述的适用于沉管隧道接头剪力键的恒阻大变形传力垫层,其特征在于:所述套筒(2)的材料强度需低于所述滑移阻力件(3)的材料强度。4.根据权利要求1所述的适用于沉管隧道接头剪力键的恒阻大变形传力垫层,其特征在于:所述垫层箱(1)上设置有注浆孔(11),所述垫层箱(1)与所述套筒(2)之间的空隙内充填有水泥砂浆(12)。5.根据权利要求1所述的适用于沉管隧道接头剪力键的恒阻大变形传力垫层,其特征在于:所述套筒(2)顶部伸出至所述垫层箱(1)外部形成伸出端(7),所述伸出端(7)表面设置有螺纹,所述螺纹上配置有第一紧固螺母(8)。6.根据权利要求1所述的适用于沉管隧道接头剪力键的恒阻大变形传力垫层,其特征在于:所述垫层箱(1)的底部设置有固定脚(14),所述固定脚(14)上配置有螺杆(13)和第二紧固螺母(15)。7.根据权利要求1所述的适用于沉管隧道接头剪力键的恒阻大变形传力垫层,其特征在于:所述传力杆(5)上端设置有盖帽(6)。8.根据权利要求1所述的适用于沉管隧道接头剪力键的恒阻大变形传力垫层,其特征在于:当所述套筒(2)与所述滑移阻力件(3)之间所提供的轴向阻力达到恒定滑动摩擦阻力时,剪力键需处于安全状态。9.一种如权利要求1
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8任一项所述的适用于沉管隧道接头剪力键的恒阻大变形传力垫层的设计方法,其特征在于,所述设计方法包括:步骤1)获取实际依托沉管隧道接头处的最大容许差异沉降设计值s;步骤2)制作尺寸及相关材料参数与实际依托沉管隧道的剪力键一致的上剪力键与下剪力键,然后将多个恒阻大变形传力垫层安装于上剪力键与...
【专利技术属性】
技术研发人员:孙晓伟,周兴涛,曾波存,冯先导,陈金元,王金绪,李涛,胡涛,李冠宇,高聪,彭浩,万杰,胡鹏,
申请(专利权)人:中交第二航务工程局有限公司,
类型:发明
国别省市:
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