无二衬六边形管片组合装置及其施工方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供无二衬六边形管片组合装置及其施工方法，包括多个环状管，多个环状管纵向抵靠拼接，环状管包括多个无二衬管片相互抵靠拼接成环状，无二衬管片为六边形结构，其中底部的无二衬管片上设有内撑支腿；无二衬管片相对的两个环向边与相邻的环状管的无二衬管片环向边相互抵靠，相邻的无二衬管片互相嵌合

【技术实现步骤摘要】
无二衬六边形管片组合装置及其施工方法


[0001]本专利技术涉及盾构施工领域，特别是一种无二衬六边形管片组合装置及其施工方法
。

技术介绍

[0002]现有的盾构机单个管片的形状通常为环形或椭圆形，部分还可以采用剖面为椭圆形或马蹄形，由于盾构单个管片都是逐个安装并通过拼接连接的，而拼接处往往是管片的薄弱环节
。
在拼接处容易产生缝隙和连接问题，需要采用密封材料填补
。
但是现有的管片的曲率和表面特性，密封效果难以完全保证，可能导致地下水渗漏和泄漏，现有的管片拼装过程复杂化，同样增加了施工的难度和时间成本
。
同时掘进和管片拼装两工序都是分开进行的
。
即在盾构机掘进时，管片停止拼装，待盾构机掘进一段距离后，停止掘进，并开始拼装管片，掘进和拼装都会占据大量时间，使得施工进度缓慢
。
现有管片的组合拼接施工方法，管片与围岩之间容易存在空隙，管片传递荷载的能力不足，这对隧道的质量产生影响；而管片与管片之间会存在填充间隙，可能会发生漏填和漏胶，影响隧道的牢固性和密封性，围岩的整体性和防渗能力较差
。
为此我们提出一种无二衬六边形管片组合装置及其施工方法用于解决上述问题
。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种无二衬六边形管片组合装置及其施工方法，解决拼接处往往是管片的薄弱环节
。
在拼接处容易产生缝隙和连接问题，密封效果难以完全保证，可能导致地下水渗漏和泄漏，现有的管片拼装过程复杂化，同样增加了施工的难度和时间成本的问题
。
[0004]本专利技术所要解决的另一技术问题是提供一种无二衬六边形管片组合装置及其施工方法，管片的组合拼接施工方法，管片与围岩之间容易存在空隙，这对隧道的质量产生影响；而管片与管片之间会存在填充间隙，可能会发生漏填和漏胶，影响隧道的牢固性和密封性，围岩的整体性和防渗能力较差的问题
。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：无二衬六边形管片组合装置，包括多个环状管，多个环状管纵向抵靠拼接，环状管包括多个无二衬管片相互抵靠拼接成环状，无二衬管片为六边形结构，其中底部的无二衬管片上设有内撑支腿；无二衬管片相对的两个环向边与相邻的环状管的无二衬管片环向边相互抵靠，相邻的无二衬管片互相嵌合
。
[0006]优选方案中，无二衬管片四个纵向边上设有纵缝槽，纵缝槽上设有导杆槽，无二衬管片其它两个边上设有环缝槽，环缝槽上设有定位销孔
。
[0007]优选方案中，两个环状管相抵靠的无二衬管片上的定位销孔通过定位销连接，相互抵靠的两个导杆槽中设有导向棒，环状管优选为四片，无二衬管片顶部设有多个填充孔
。
[0008]优选方案中，内撑支腿包括位于两端的弧形底板，弧形底板一侧设有支撑平板，两
个支撑平板之间设有沟槽，沟槽与支撑平板弧形过度
。
[0009]优选方案中，沟槽底部为弧形结构，两个弧形底板和沟槽抵靠在无二衬管片的内壁上，弧形底板上设有多个支撑钢，两端的弧形底板水平，沟槽上设有多个第二基座，一端的弧形底板上设有多个第一基座
。
[0010]优选方案中，弧形底板上设有第二定位销孔，相邻两个无二衬管片上的内撑支腿相互抵靠
。
[0011]无二衬六边形管片组合装置的使用方法，其方法是：包括以下步骤：
S1 、
无二衬管片的安装准备；在无二衬管片上贴好止水条和导向棒；
S2 、
无二衬管片的安装：轨道铺设
、
管片运输和管片拼装；
S3 、
对管片组合装置进行管片勾缝：管片的纵缝
、
环缝内燕尾槽用砂浆勾缝，并将勾缝表面抹平；
S4 、
对开挖断面与无二衬管片间的空隙进行豆砾石回填和灌浆；
S5 、
对无二衬管片与豆砾石
、
豆砾石与围岩之间间隙进行全断面接触灌浆；
S6 、
判断
TBM 施工围岩类型，对需要进行固结灌浆的进行固结灌浆处理；
S7 、
微膨胀水泥砂浆或聚合物砂浆人工密实封填填充孔
。
[0012]优选方案中，
S2
中步骤为：
A1、
轨道通过编组列车运输到
TBM
后配套进行轨道安装，并对无二衬管片进行运输；
A2、
抓片机把无二衬管片抓起放置喂片机上，利用
TBM
上的管片安装机进行无二衬管片安装，多个液压缸推动无二衬管片拼接
。
[0013]优选方案中，
S4
中步骤为：
B1、
从两侧的无二衬管片开始，两侧孔填充满后，再从顶部填充孔注入，将豆砾石通过填充孔吹入无二衬管片与开挖洞壁之间的空腔中；
B2、
回填灌浆闭环设置：2个相邻的封闭环之间形成一个灌区，灌浆材料在预先布置的位置灌浆形成封闭环；
B3、
底孔非灌浆孔封堵，对底孔注浆，之后对侧
、
顶部非灌浆孔封堵，之后对侧
、
顶拱灌浆，灌浆结束后，用微膨胀水泥砂浆将孔封堵密实和抹平
。
[0014]优选方案中，接触灌浆步骤为：对无二衬管片进行布孔
、
钻孔；方法
,
采用纯压式灌注方法从自下而上，左
、
右对称的方式进行灌浆，在豆砾石回填灌浆充分干缩后，利用填充孔对无二衬管片与豆砾石
、
豆砾石与围岩之间间隙进行全断面接触灌浆；
S6
中，施工段Ⅱ、Ⅲ类围岩洞段不需进行固结灌浆，只有在渗水的Ⅳ类围岩及
Ⅴ
类围岩段进行全断面固结灌浆；固结灌浆在接触灌浆之后进行
。
[0015]本专利技术提供了无二衬六边形管片组合装置及其施工方法，无二衬管片的管片内外壳体之间无缝隙，在施工过程中使用高强凝土，使得无二衬管片的整体强度更高，抗压
、
抗弯
、
抗拉性能显著增强，提高了管片的使用寿命
。
同时由于无二衬管片内外壳体之间无缝隙，且采用耐腐蚀性较强的材料制成，不易产生水穿
、
破损
、
破碎等问题，使其耐久性更好
。
还能更好的防止地下水的渗透导致土层结构破坏和地面沉降等问题
。
[0016]六边形的无二衬管片设计，得管片之间可以紧密的拼接在一起，不需要二次衬砌，施工高效
。
同时六边形管段轻便，安装方便
。
不受地质环境影响，对于特殊地质条件下的隧道施工效果更好
。
六边形管片的结构简单，维护成本也相对较低
。
对于管片发生损坏或需要修补时，仅需替换相应的模块，无需对整个管片进行更换或维护，降低了维护难度和成本
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
无二衬六边形管片组合装置，其特征是：包括多个环状管，多个环状管纵向抵靠拼接，环状管包括多个无二衬管片（1）相互抵靠拼接成环状，无二衬管片（1）为六边形结构，其中底部的无二衬管片（1）上设有内撑支腿（2）；无二衬管片（1）相对的两个环向边与相邻的环状管的无二衬管片（1）环向边相互抵靠，相邻的无二衬管片（1）互相嵌合
。2.
根据权利要求1所述无二衬六边形管片组合装置，其特征是：无二衬管片（1） 四个纵向边上设有纵缝槽（
102
），纵缝槽（
102
）上设有导杆槽（
105
），无二衬管片（1）其它两个边上设有环缝槽（
101
），环缝槽（
101
）上设有定位销孔（
104
）
。3.
根据权利要求2所述无二衬六边形管片组合装置，其特征是：两个环状管相抵靠的无二衬管片（1）上的定位销孔（
104
）通过定位销（4）连接，相互抵靠的两个导杆槽（
105
）中设有导向棒（3），环状管优选为四片，无二衬管片（1）顶部设有多个填充孔（
103
）
。4.
根据权利要求1所述无二衬六边形管片组合装置，其特征是：内撑支腿（2）包括位于两端的弧形底板（
201
），弧形底板（
201
）一侧设有支撑平板（
202
），两个支撑平板（
202
）之间设有沟槽（
203
），沟槽（
203
）与支撑平板（
202
）弧形过度
。5.
根据权利要求4所述无二衬六边形管片组合装置，其特征是：沟槽（
203
）底部为弧形结构，两个弧形底板（
201
）和沟槽（
203
）抵靠在无二衬管片（1）的内壁上，弧形底板（
201
）上设有多个支撑钢（6），两端的弧形底板（
201
）水平，沟槽（
203
）上设有多个第二基座（
205
），一端的弧形底板（
201
）上设有多个第一基座（
204
）
。6.
根据权利要求4所述无二衬六边形管片组合装置，其特征是：弧形底板（
201
）上设有第二定位销孔（
206
），相邻两个无二衬管片（1）上的内撑支腿（2）相互抵靠
。7.
根据权利要求
1~6
中任意一项所述无二衬六边形管片组合装置的使用方法，其方法是：包括以下步骤：
S1 、
无二衬管片（1）的安...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗远耀，黄亚雄，戴龙才，蒋家斌，卢山，梁太京，江泽果，武巧焕，童晶宇，杨瑞洺，黄力，马源林，
申请(专利权)人：中国能源建设集团广西水电工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：