CN104405413A - 矩形盾构隧道的管片接头装置和管片接头构造 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矩形盾构隧道的管片接头装置和管片接头构造，所述管片接头装置包括第一接头盒、第二接头盒和连接件；使用时，所述第一端板的外侧面贴合在所述第二端板的外侧面上，且所述第一连接孔与所述第二连接孔对接贯通，所述连接件穿设在所述第一连接孔与所述第二连接上，将所述第一接头盒和所述第二接头盒连接为一体。所述管片接头构造，应用在矩形盾构隧道上相邻的第一管片和第二管片的拼接上，利用所述管片接头装置将所述第一管片和所述第二管片拼接为一体。本发明满足了矩形盾构隧道的管片连接需要，使其能够在矩形盾构隧道的施工及正常使用阶段均能满足结构的安全性及耐久性要求。

Description

矩形盾构隧道的管片接头装置和管片接头构造

技术领域

本发明涉及盾构法隧道管片连接的技术领域，尤其涉及一种矩形盾构隧道的管片接头装置和管片接头构造。

背景技术

在软土地区，经常使用圆形盾构进行地下工程施工。随着人们对地下道路、轨道交通等通行要求的不断提升，同时为了提高隧道断面空间利用率，减小盾构隧道覆土，降低工程施工风险，矩形盾构隧道技术逐渐得到了深入研究。矩形盾构隧道由于其断面形式的不同，导致其管片结构的内力分布与圆形盾构隧道差异较大，常规的管片接头形式不能满足管片连接要求。

因此，本申请人致力于开发一种矩形盾构隧道的管片接头装置和管片接头构造，满足矩形盾构隧道的管片连接需要，使其能够在矩形盾构隧道的施工及正常使用阶段均能满足结构的安全性及耐久性要求。

发明内容

有鉴于现有技术的上述不足，本发明提出了一种矩形盾构隧道的管片接头装置和管片接头构造，满足矩形盾构隧道的管片连接需要，使其能够在矩形盾构隧道的施工及正常使用阶段均能满足结构的安全性及耐久性要求。

为实现上述目的，本发明提供了一种矩形盾构隧道的管片接头装置，包括第一接头盒、第二接头盒和连接件。

所述第一接头盒包括第一敞口盒体和第一锚筋，所述第一敞口盒体至少具有一第一底板、两相向设置的第一侧板和一第一端板，所述第一侧板和所述第一端板均设置在所述第一底板同一侧面上，且所述第一端板位于两所述第一侧板之间，所述第一端板上开设有若干第一连接孔，若干所述第一锚筋分别设置在所述第一侧板和所述第一底板上；

所述第二接头盒包括第二敞口盒体和第二锚筋，所述第二敞口盒体至少具有一第二底板、两相向设置的第二侧板和一第二端板，所述第二侧板和所述第二端板均设置在所述第二底板同一侧面上，且所述第二端板位于两所述第二侧板之间，所述第二端板上开设有若干第二连接孔，若干所述第二锚筋分别设置在所述第二侧板和所述第二底板上；

使用时，所述第一端板的外侧面贴合在所述第二端板的外侧面上，且所述第一连接孔与所述第二连接孔对接贯通，所述连接件穿设在所述第一连接孔与所述第二连接孔上，将所述第一接头盒和所述第二接头盒连接为一体。

较佳的，所述第一底板上开设有两个第一安装孔，两所述第一侧板相背的侧面上各设置有一安装座，所述安装座上均开设有第二安装孔，所述第一锚筋共四组，每一所述第一安装孔和第二安装孔上各对应安装有一组第一锚筋。

较佳的，每一所述第一锚筋均包括第一螺纹钢筋、第一螺母和第一挡圈。连接时，所述第一挡圈先套设固定在所述第一螺纹钢筋上，再将所述第一螺纹钢筋插设在所述第一安装孔或所述第二安装孔中，最后通过所述第一螺母螺设在所述第一螺纹钢筋上，将所述第一螺纹钢筋连接固定在所述第一安装孔或所述第二安装孔上。

较佳的，所述第一敞口盒体由一所述第一底板、两所述第一侧板和所述第一端板四者通过球墨铸铁一次浇注一体成型。

较佳的，所述第一底板呈台阶状，所述第一端板设置在所述第一底板的最底层台阶上，所述第一安装孔开设在所述最底层台阶上。

较佳的，所述第一连接孔为两个，设置在所述第一端板的中部，呈上下布置，所述第一安装孔为两个，分别设置在所述第一底板的两角部位置上。

较佳的，所述第二接头盒的结构与所述第一接头盒的结构相同。

较佳的，所述连接件由螺栓、螺母、第一垫片和第二垫片组成，所述螺栓穿设在所述第一连接孔与所述第二连接孔上，所述第一垫片垫设在所述螺栓的螺帽与第一端板的内侧面之间，所述第二垫片垫设在所述第二端板的内侧面与所述螺母之间，所述螺母螺设在所述螺栓上，通过所述螺母的预紧力作用，将所述第一敞口盒体和所述第二敞口盒体进行连接固定。

本发明还提出了一种矩形盾构隧道的管片接头构造，应用在矩形盾构隧道上相邻的第一管片和第二管片的拼接上，其中，所述管片接头构造包括若干套如上所述述的矩形盾构隧道的管片接头装置。

所述第一敞口盒体嵌设锚固在所述第一管片中，所述第一锚筋与所述第一管片内部锚固连接，所述第一端板的外侧面与所述第一管片的对接面平齐设置，所述第一敞口盒体与所述第一底板相对的敞口处于所述第一管片朝向矩形盾构隧道内部的侧面上。

所述第二敞口盒体嵌设锚固在所述第二管片中，所述第二锚筋与所述第二管片内部锚固连接，所述第二端板的外侧面与所述第二管片的对接面平齐设置，所述第二敞口盒体与所述第二底板相对的敞口处于所述第二管片朝向矩形盾构隧道内部的侧面上。

所述第一端板的外侧面贴合在所述第二端板的外侧面上，且所述第一连接孔与所述第二连接孔对接贯通，所述连接件穿设在所述第一连接孔与所述第二连接孔上，将所述第一管片和所述第二管片拼接为一体。

本发明的矩形盾构隧道的管片接头装置和管片接头构造的有益效果如下：

1、本发明通过连接件施加预紧力，使相邻管片之间紧密连接，能够较好的满足矩形盾构隧道的管片连接需要，形成刚度大、整体性高的衬砌结构，使其能够在矩形盾构隧道的施工及正常使用阶段均能满足结构的安全性及耐久性要求。

2、本发明的使用十分便捷，只需将所述第一连接孔与所述第二连接孔对接贯通，由第一敞口盒体和第二敞口盒体的敞口处即可插入连接件进行安装固定，给施工人员预留了操作空间。

3、本发明的所述第一敞口盒体和所述第二敞口盒体进一步采用耐腐蚀的球墨铸铁材料一次浇注一体成型，可进一步提高隧道结构耐久性。其中，对于底板采用台阶状的下凹形态，不仅利于敞口盒体的浇筑制作，也可适当增加敞口盒体的整体刚度，提高管片接头的抗变形能力。此外，底板下凹的形态也避免了底板处锚筋与端部螺栓在安装时存在空间上的矛盾，影响管片拼装施工。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1为具体实施例管片接头装置的结构示意图。

图2为具体实施例连接件的连接结构示意图。

图3为具体实施例第一敞口盒体的立体示意图。

图4为具体实施例第一敞口盒体的主视图。

图5为具体实施例第一敞口盒体的俯视图。

图6为具体实施例第一接头盒的侧视图。

图7为具体实施例管片接头构造的结构示意图。

图8为具体实施例矩形盾构隧道的横断面示意图。

具体实施方式

实施例一：

如图1所示，本实施例的一种矩形盾构隧道的管片接头装置，包括第一接头盒100、第二接头盒200和连接件300。

如图6所示，本实施例的第一接头盒100包括第一敞口盒体110和第一锚筋120，如图3至图5所示，本实施例的第一敞口盒体110至少具有一第一底板111、两相向设置的第一侧板112和一第一端板113，第一侧板112和第一端板113均设置在第一底板111同一侧面上，且第一端板113位于两第一侧板112之间，第一端板113上开设有若干第一连接孔114，若干第一锚筋120分别设置在第一侧板112和第一底板111上。

具体的，如图3所示，在本实施例中，第一敞口盒体110由一第一底板111、两第一侧板112和第一端板113四者通过球墨铸铁一次浇注一体成型。如图5所示，本实施例的第一底板111上开设有两个第一安装孔115，两第一侧板112相背的侧面上各设置有一安装座116，安装座116上均开设有第二安装孔117，第一锚筋120共四组(图6中仅示出两组)，每一第一安装孔115和第二安装孔117上各对应安装有一组第一锚筋120。如图1和图3所示，本实施例的第一底板111呈台阶状，第一端板113设置在第一底板111的最底层台阶上，第一安装孔115开设在所述最底层台阶上。如图4所示，本实施例的第一连接孔114为两个，设置在第一端板113的中部，呈上下布置，如图5所示，第一安装孔115为两个，分别设置在第一底板111的两角部位置上。

当然了，在其他具体实施例中，第一敞口盒体的具体形状还可以进行适应性的变化，也可以再加设其他板块，通过焊接等其他方式组合形成第一敞口盒体，此处不再赘述。

如图6所示，每一第一锚筋120均包括第一螺纹钢筋121、第一螺母122和第一挡圈123。连接时，四个第一挡圈123先通过焊接分别对应套设固定在一根第一螺纹钢筋121上，然后在两个第一安装孔115上分别插设一根第一螺纹钢筋121，在两个第二安装孔117上分别插设另外两根第一螺纹钢筋121，在每根第一螺纹钢筋121的伸出端头上再螺设上对应的第一螺母122，第一螺母122和对应的第一挡圈123分别设置在对应安装孔的两侧，在第一螺母122的预紧力作用下，将第一螺纹钢筋121连接固定在对应的第一安装孔115或第二安装孔117上。

当然了，在其他具体实施例中，第一锚筋也可以是通过焊接等其他形式固定连接在第一敞口盒体上的，此处不再赘述。

如图1所示，本实施例的第二接头盒200包括第二敞口盒体210和第二锚筋220，第二敞口盒体210至少具有一第二底板211、两相向设置的第二侧板212和一第二端板213，第二侧板212和第二端板213均设置在第二底板211同一侧面上，且第二端板213位于两第二侧板212之间，第二端板213上开设有若干第二连接孔214，若干第二锚筋220分别设置在第二侧板212和第二底板211上。示例性的，本实施例的第二接头盒200的具体结构与上述第一接头盒100的结构相同，故关于第二接头盒200的进一步具体结构可以参照上述第一接头盒100的描述，此处不再赘述。

如图1所示，第一接头盒100和第二接头盒200呈镜像背靠背贴合设置。具体为，在使用时，第一端板113的外侧面贴合在第二端板213的外侧面上，且第一连接孔114与所述第二连接孔214对接贯通，连接件300穿设在第一连接孔114与所述第二连接孔214上，将第一接头盒100和第二接头盒200连接为一体。

如图2所示，本实施例的连接件300由螺栓310、螺母320、第一垫片330和第二垫片340组成，螺栓310穿设在第一连接孔114与第二连接孔214上，第一垫片330垫设在螺栓310的螺帽与第一端板113的内侧面之间，第二垫片340垫设在第二端板213的内侧面与螺母320之间，螺母320螺设在螺栓310上，通过螺母320的预紧力作用，将第一敞口盒体110和第二敞口盒体210进行连接固定。

需要补充说明的是，本实施例可以是统一批量预制一批接头盒，用作第一接头盒和第二接头盒，每两个接头盒适配两根连接件作为一套管片接头装置，在矩形盾构隧道的施工现场再进行浇注锚固和连接件组装。当然了，在其他具体实施例中，第一接头盒和第二接头盒的结构也可以是不完全相同的，此处不再赘述。

实施例二：

本实施例还提出一种矩形盾构隧道的管片接头构造，应用在矩形盾构隧道上相邻的第一管片和第二管片的拼接上，所述管片接头构造包括若干套实施例一所述的矩形盾构隧道的管片接头装置，所述管片接头装置的具体结构可参考实施例一中的具体描述，此处不再赘述。

如图7和图8所示，本实施例的第一敞口盒体110嵌设锚固在第一管片400中，第一锚筋120与第一管片400内部锚固连接，第一端板113的外侧面与第一管片400的对接面平齐设置，第一敞口盒体110与第一底板111相对的敞口处于第一管片400朝向矩形盾构隧道内部的侧面上。

本实施例的第二敞口盒体210嵌设锚固在第二管片500中，第二锚筋220与第二管片500内部锚固连接，第二端板213的外侧面与第二管片500的对接面平齐设置，第二敞口盒体210与第二底板211相对的敞口处于第二管片500朝向矩形盾构隧道内部的侧面上。

如图7所示，本实施例的第一端板113的外侧面贴合在第二端板213的外侧面上，且第一连接孔114与第二连接孔214对接贯通，连接件300穿设在第一连接孔114与所述第二连接孔214上，将第一管片400和第二管片500拼接为一体。

具体的，利用实施例一所述管片连接装置将第一管片400和第二管片500进行对接，其连接过程如下：

将若干第一接头盒100预埋在第一管片400上，第一接头盒100通过第一锚筋120与第一管片400锚固连接，第一接头盒100的第一敞口盒体110的敞口朝矩形盾构隧道内部布置，第一端板113与第一管片400的对接面平齐设置；同理在第二管片500的相应位置上埋设第二接头盒200。

将第一端板113与第二端板213进行贴合拼接，各连接孔对接贯通，在每组对接贯通的两个连接孔中穿设连接件300并固定，即可完成第一管片400与第二管片500的连接。

示例性的，将本实施例的管片接头构造应用在矩形盾构隧道上，如图7所示，在相邻的第一管片400和第二管片500的对接面上均形成本实施例的管片接头构造，根据管片的纵向长度每间隔一定距离如上设置一套管片接头装置，待全部管片拼接围合完毕后即可形成如图8所示的矩形盾构隧道。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种矩形盾构隧道的管片接头装置，其特征在于：包括第一接头盒、第二接头盒和连接件；

所述第一接头盒包括第一敞口盒体和第一锚筋，所述第一敞口盒体至少具有一第一底板、两相向设置的第一侧板和一第一端板，所述第一侧板和所述第一端板均设置在所述第一底板同一侧面上，且所述第一端板位于两所述第一侧板之间，所述第一端板上开设有若干第一连接孔，若干所述第一锚筋分别设置在所述第一侧板和所述第一底板上；

所述第二接头盒包括第二敞口盒体和第二锚筋，所述第二敞口盒体至少具有一第二底板、两相向设置的第二侧板和一第二端板，所述第二侧板和所述第二端板均设置在所述第二底板同一侧面上，且所述第二端板位于两所述第二侧板之间，所述第二端板上开设有若干第二连接孔，若干所述第二锚筋分别设置在所述第二侧板和所述第二底板上；

使用时，所述第一端板的外侧面贴合在所述第二端板的外侧面上，且所述第一连接孔与所述第二连接孔对接贯通，所述连接件穿设在所述第一连接孔与所述第二连接孔上，将所述第一接头盒和所述第二接头盒连接为一体。

2.如权利要求1所述的矩形盾构隧道的管片接头装置，其特征在于：所述第一底板上开设有两个第一安装孔，两所述第一侧板相背的侧面上各设置有一安装座，所述安装座上均开设有第二安装孔，所述第一锚筋共四组，每一所述第一安装孔和第二安装孔上各对应安装有一组第一锚筋。

3.如权利要求2所述的矩形盾构隧道的管片接头装置，其特征在于：每一所述第一锚筋均包括第一螺纹钢筋、第一螺母和第一挡圈；

连接时，所述第一挡圈先套设固定在所述第一螺纹钢筋上，再将所述第一螺纹钢筋插设在所述第一安装孔或所述第二安装孔中，最后通过所述第一螺母螺设在所述第一螺纹钢筋上，将所述第一螺纹钢筋连接固定在所述第一安装孔或所述第二安装孔上。

4.如权利要求1所述的矩形盾构隧道的管片接头装置，其特征在于：所述第一敞口盒体由一所述第一底板、两所述第一侧板和所述第一端板四者通过球墨铸铁一次浇注一体成型。

5.如权利要求1所述的矩形盾构隧道的管片接头装置，其特征在于：所述第一底板呈台阶状，所述第一端板设置在所述第一底板的最底层台阶上，所述第一安装孔开设在所述最底层台阶上。

6.如权利要求1所述的矩形盾构隧道的管片接头装置，其特征在于：所述第一连接孔为两个，设置在所述第一端板的中部，呈上下布置，所述第一安装孔为两个，分别设置在所述第一底板的两角部位置上。

7.如权利要求1至6任一项所述的矩形盾构隧道的管片接头装置，其特征在于：所述第二接头盒的结构与所述第一接头盒的结构相同。

8.如权利要求7所述的矩形盾构隧道的管片接头装置，其特征在于：所述连接件由螺栓、螺母、第一垫片和第二垫片组成，所述螺栓穿设在所述第一连接孔与所述第二连接孔上，所述第一垫片垫设在所述螺栓的螺帽与第一端板的内侧面之间，所述第二垫片垫设在所述第二端板的内侧面与所述螺母之间，所述螺母螺设在所述螺栓上，通过所述螺母的预紧力作用，将所述第一敞口盒体和所述第二敞口盒体进行连接固定。

9.一种矩形盾构隧道的管片接头构造，应用在矩形盾构隧道上相邻的第一管片和第二管片的拼接上，其特征在于：所述管片接头构造包括若干套如权利要求1至8任一项所述的矩形盾构隧道的管片接头装置；

所述第一敞口盒体嵌设锚固在所述第一管片中，所述第一锚筋与所述第一管片内部锚固连接，所述第一端板的外侧面与所述第一管片的对接面平齐设置，所述第一敞口盒体与所述第一底板相对的敞口处于所述第一管片朝向矩形盾构隧道内部的侧面上；

所述第二敞口盒体嵌设锚固在所述第二管片中，所述第二锚筋与所述第二管片内部锚固连接，所述第二端板的外侧面与所述第二管片的对接面平齐设置，所述第二敞口盒体与所述第二底板相对的敞口处于所述第二管片朝向矩形盾构隧道内部的侧面上；

所述第一端板的外侧面贴合在所述第二端板的外侧面上，且所述第一连接孔与所述第二连接孔对接贯通，所述连接件穿设在所述第一连接孔与所述第二连接孔上，将所述第一管片和所述第二管片拼接为一体。