CN103993895B - 一种tbm工法预制管片衬砌吊装及吹填压浆预埋组件 - Google Patents

一种tbm工法预制管片衬砌吊装及吹填压浆预埋组件 Download PDF

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Abstract

TBM工法预制管片衬砌吊装吹填压浆预埋组件，不仅满足需同时提供施工期间预制管片衬砌吊装支点、管片衬砌壁后吹填豆砾石通道和管片衬砌壁后压浆通道的要求，而且能够有效地防止管片壁后压浆过程中浆液逆流，还能保证施工和运营过程中结构的防水性。它包括：吊装吹填管，由延长段和内螺纹段构成，预埋于预制管片衬砌的重心部位，其中内螺纹段外端口与预制管片衬砌隧道内侧表面相通，延长段外端口与预制管片衬砌隧道外侧表面相通；逆止阀，其外壁具有与内螺纹段相适配的螺纹，旋拧安装在内螺纹段的里端；螺旋盖板，螺纹连接于内螺纹段的外端口上。

Description

一种TBM工法预制管片衬砌吊装及吹填压浆预埋组件
技术领域
本发明涉及隧道工程，特别涉及一种TBM工法预制管片衬砌吊装吹填压浆预埋组件。
背景技术
TBM(全断面岩石隧道掘进机)工法隧道结构型式有全环均采用初期支护+现浇二次衬砌，结构下部采用预制管片衬砌、结构上部采用初期支护+现浇二次衬砌和全环均采用预制管片衬砌三种。
根据工法特点和施工组织要求，TBM工法预制管片衬砌中需设置预制管片衬砌吊装支点、管片衬砌壁后豆砾石吹填通道和管片衬砌壁后压浆通道。为满足以上要求，目前的做法是：在预制管片衬砌中分别设置满足预制管片衬砌吊装和管片衬砌壁后压浆要求的吊装压浆预埋件和满足管片衬砌壁后吹填豆砾石要求的吹填预埋件，以上设置主要有以下不足：
1、吊装压浆预埋件和吹填预埋件均需尽量设置在预制管片衬砌重心附近，距离较近，对预制管片衬砌的结构性能影响较大；
2、吹填预埋件结构简单，通常既不考虑管片衬砌壁后压浆时浆液的逆止措施，也不考虑采取特殊的防水措施。因此，一方面压浆浆液会在管片衬砌壁后压浆过程中从该通道回流进入隧道内，不但降低了压浆质量，还污染了施工环境；另一方面地下水会在隧道管片衬砌拼装成型后随时从该吹填通道渗入隧道中，严重影响隧道的施工质量和运营安全；
3、分开设置的吊装压浆预埋件和吹填预埋件，不仅加大了技术和管理难度，同时也增加了工程投资。
基于以上原因，有必要对TBM工法预制管片衬砌预埋件进行重新审视和研究。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种TBM工法预制管片衬砌吊装吹填压浆预埋组件，不仅满足需同时提供施工期间预制管片衬砌吊装支点、管片衬砌壁后吹填豆砾石通道和管片衬砌壁后压浆通道的要求，而且能够有效地防止管片壁后压浆过程中浆液逆流，还能保证施工和运营过程中结构的防水性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：
本发明的一种TBM工法预制管片衬砌吊装吹填压浆预埋组件，其特征是它包括：吊装吹填管，由延长段和内螺纹段构成，预埋于预制管片衬砌的重心部位，其中内螺纹段外端口与预制管片衬砌隧道内侧表面相通，延长段外端口与预制管片衬砌隧道外侧表面相通；逆止阀，其外壁具有与内螺纹段相适配的螺纹，旋拧安装在内螺纹段的里端；螺旋盖板，螺纹连接于内螺纹段的外端口上。
本发明的有益效果是，该预埋组件针对TBM工法隧道结构特点及施工组织要求，在TBM工法隧道不同施工阶段进行组合，不仅满足需同时提供施工期间预制管片衬砌吊装支点、管片衬砌壁后吹填豆砾石通道和管片衬砌壁后压浆通道的要求，而且还能防止管片壁后压浆过程中浆液逆流、保证施工和运营过程中结构的防水性，做到最大限度地减小预埋件对结构性能的削弱，极大地提升了构件的性价比。
附图说明
本说明书包括如下六幅附图：
图1是本发明一种TBM工法预制管片衬砌吊装吹填压浆预埋组件在预制管片衬砌中的预埋情况示意图；
图2是本发明一种TBM工法预制管片衬砌吊装吹填压浆预埋组件在隧道施工结束时的结构示意图；
图3是本发明一种TBM工法预制管片衬砌吊装吹填压浆预埋组件安装上吊装杆时的示意图；
图4是本发明一种TBM工法预制管片衬砌吊装吹填压浆预埋组件中吊装吹填管的结构示意图；
图5是本发明一种TBM工法预制管片衬砌吊装吹填压浆预埋组件中逆止阀的结构示意图；
图6是本发明一种TBM工法预制管片衬砌吊装吹填压浆预埋组件中螺旋盖板的结构示意图；
图中示出构件名称及所对应的标记：
吊装吹填管11、延长段11a、螺纹段11b、环形凸肩11c、止水圈20、逆止阀21、螺旋盖板22、吊装杆23、预制管片衬砌A、豆砾石吹填层B。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步详细说明。
参照图1、图2和图3，本发明一种TBM工法预制管片衬砌吊装吹填压浆预埋组件，包括吊装吹填管11、逆止阀21、螺旋盖板22，还可包括止水圈20和吊装杆23，根据TBM工法隧道结构特点，在特定工序时组合使用。
参照图2和图4，吊装吹填管11由延长段11a和内螺纹段11b构成，预埋于预制管片衬砌A的重心部位，其中内螺纹段11b外端口与预制管片衬砌A隧道内侧表面相通，延长段11a外端口与预制管片衬砌A隧道外侧表面相通。逆止阀21，其外壁具有与内螺纹段11b相适配的螺纹，旋拧安装在内螺纹段11b的里端。螺旋盖板22，可通过螺纹连接于内螺纹段11b的外端口上。
参照图4和图1，所述内螺纹段11b的外径大于延长段11a的外径，在两者的交汇部位形成环形凸肩11c，在该环形凸肩11c处于延长段11a上套装有止水圈20。
参照图3，吊装杆23的下部具有与内螺纹段11b相适配的螺纹，上部一般采用锥形体结构。
参照图1，在工厂生产预制管片衬砌A时，将长度与预制管片衬砌A厚度一致的吊装吹填管11和止水圈20预埋在预制管片衬砌A重心处，吊装吹填管11内螺纹段11b外端口位于隧道内侧，延长段11a外端口位于隧道外侧。参照图3，隧道预制管片衬砌A拼装时，将吊装杆23安装在吊装吹填管11的内螺纹段11b上，由TBM设备对预制管片衬砌A进行抓举、吊装，拼装形成TBM隧道。完成隧道结构拼装后，从隧道内部将长度大于预制管片衬砌A厚度的豆砾石吹填管插入吊装吹填管11，将豆砾石吹入预制管片衬砌A和地层之间孔隙，形成豆砾石吹填层B；完成管片衬砌壁后吹填豆砾石后，将逆止阀21旋入吊装吹填管11内螺纹段11b的顶端，插入注浆管对预制管片衬砌A壁后的豆砾石吹填层B进行压浆。在隧道管片衬砌壁后压浆完成后，将螺旋盖板22旋入安装在内螺纹段11b的外端口上。
吊装吹填管11与预制管片衬砌A的连接需满足预制管片衬砌A吊装和拼装过程中的抗拔要求，通常抗拔荷载为预制管片衬砌A重量的3～5倍。吊装吹填管11的最小内径还需满足豆砾石吹填管的插入要求。一般而言，吊装吹填管11的内径为100～150mm。
吊装吹填管11、逆止阀21和螺旋盖22可以采用钢、PVC、塑料、尼龙等材质制作，止水圈20可采用三元已丙橡胶、氯丁橡胶或遇水膨胀橡胶等耐腐蚀性橡胶类材料制作。
以上所述只是用图解说明本发明一种TBM工法预制管片衬砌吊装吹填压浆预埋组件的基本原理和做法，并非是要将本发明局限在所示和所述的做法和参数范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。

Claims (4)

1.一种TBM工法预制管片衬砌吊装吹填压浆预埋组件，其特征是它包括：吊装吹填管(11)，由延长段(11a)和内螺纹段(11b)构成，预埋于预制管片衬砌(A)的重心部位，其中内螺纹段(11b)外端口与预制管片衬砌(A)隧道内侧表面相通，延长段(11a)外端口与预制管片衬砌(A)隧道外侧表面相通；逆止阀(21)，其外壁具有与内螺纹段(11b)相适配的螺纹，旋拧安装在内螺纹段(11b)的里端；螺旋盖板(22)，螺纹连接于内螺纹段(11b)的外端口上。
2.如权利要求1所述的一种TBM工法预制管片衬砌吊装吹填压浆预埋组件，其特征是：所述内螺纹段(11b)的外径大于延长段(11a)的外径，在两者的交汇部位形成环形凸肩(11c)，在该环形凸肩(11c)处于延长段(11a)上套装有止水圈(20)。
3.如权利要求1所述的一种TBM工法预制管片衬砌吊装吹填压浆预埋组件，其特征是：它还包括吊装杆(23)，该吊装杆(23)的下部具有与内螺纹段(11b)相适配的螺纹，上部则为锥形体结构。
4.如权利要求1所述的一种TBM工法预制管片衬砌吊装吹填压浆预埋组件，其特征是它包括：所述吊装吹填管(11)的内径为100～150mm。
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