CN108868819B - 一种bfrp-ecc混凝土盾构管片及盾构隧道 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种BFRP‑ECC混凝土盾构管片及盾构隧道，属于隧道盾构法施工技术领域。所述盾构管片包括弧形的第一管片层、弧形的第二管片层和若干个剪力钉；第一管片层和剪力钉均采用BFRP玄武岩纤维增强聚合物复合材料制成，第二管片层采用ECC工程水泥基复合材料制成；第一管片层的外弧面与第二管片层的内弧面贴合，若干个剪力钉分布在第一管片层的外弧面，且穿插在第二管片层内，形成盾构管片，盾构管片的四个侧面各设有一个安装槽，四个安装槽围成回路，盾构管片上设有第一手孔和第二手孔。采用该盾构管片制作的盾构隧道能够有效地预防隧道施工与运营过程中出现的隧道内渗水、裂缝、腐蚀和冻害问题。

Description

一种BFRP-ECC混凝土盾构管片及盾构隧道

技术领域

本发明涉及隧道盾构法施工技术领域，特别涉及一种BFRP-ECC混凝土盾构管片及盾构隧道。

背景技术

随着城市地下工程建设的发展，特别是我国城市地铁的迅猛发展，隧道工程建设的规模越来越大，对施工技术水平的要求随之越来越高。近年来，盾构法在隧道工程施工中得到了广泛的应用并取得了长足的发展，盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，该方法具有开挖掘进速度快、相对安全、机械化程度高、不阻断地面交通、受气候环境影响小等优点，现已成为城市地下工程，特别是城市地铁隧道施工的主流施工方法。

盾构管片是盾构施工的主要装配构件，是隧道的最内层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用。盾构管片是盾构法隧道的永久衬砌结构，盾构管片质量直接关系到隧道的整体质量和安全，影响隧道的防水性能及耐久性能。目前的盾构管片采用普通混凝土材料制作而成，再通过对盾构管片进行拼装形成盾构隧道，作为隧道的衬砌结构。

随着盾构隧道的使用，其存在的一些缺点也逐渐暴露出来，常见的由于盾构管片所导致的隧道病害有衬砌开裂、水害、衬砌腐蚀、隧道冻害等。在我国铁路隧道建设中，许多隧道都已经进入高维修管理阶段，隧道的病害防治已越来越成为人们重视的问题。隧道病害的产生往往会给交通运输带来致命的影响，给国民经济造成严重损失，严重阻碍了社会发展。在国内外这样的实例数不胜数，1988年，声势浩大的英法海底隧道建设过程中发生涌水开裂事故，经过仔细检测，工程师发现隧道岩层是因为钻凿机的掘进而破裂的，钻头的震动导致岩层断裂，导致隧道顶部出现裂缝。2006年7月，美国东北部城市波士顿的一处主要交通隧道10日晚发生坍塌事故，造成1人死亡，当地交通受到严重影响，事故原因为支撑隧道顶部的1块钢制横梁坠落，导致水泥板塌落。广州地铁一号线黄沙站到长寿路站区间、二号线珠海广场站到市二宫站区间均有部分管片开裂，裂缝的位置主要位于隧道中部以上，大部分位于拱顶位置附近。广州地铁二号线左线50-200环，也有部分管片开裂，裂缝位置常见于隧道腰部和稍偏上位置。2016年1月，兰新二号线青海段隧道顶部开裂，经查为混凝土耐久性差导致水泥块掉落。2017年11月，开通不到一年的“中国东西最长高铁”沪昆高铁贵州段发生多起影响行车安全，干扰运输秩序，影响运输效率和效益的质量问题。

发明内容

为了解决盾构隧道经常出现开裂、水害、腐蚀和冻害等隧道病害的问题，一方面，本发明提供了一种BFRP-ECC混凝土盾构管片，所述盾构管片包括弧形的第一管片层、弧形的第二管片层和若干个剪力钉；

所述第一管片层和所述剪力钉均采用BFRP玄武岩纤维增强聚合物复合材料制成，所述第二管片层采用ECC工程水泥基复合材料制成；

所述第一管片层的外弧面与所述第二管片层的内弧面贴合，若干个剪力钉分布在所述第一管片层的外弧面，且穿插在所述第二管片层内，形成所述盾构管片，所述盾构管片的四个侧面各设有一个安装槽，四个安装槽围成回路，所述盾构管片上设有第一手孔和第二手孔；

当采用若干个所述盾构管片错缝拼接成盾构隧道时，每个所述盾构管片的短边均与盾构隧道的轴线平行，长边均与盾构隧道的轴线垂直，盾构管片的四个安装槽内均填充有遇水膨胀橡胶条，沿盾构隧道环向，相邻的两个所述盾构管片通过第一手孔用弧形螺栓连接在一起，沿盾构隧道轴向，相邻的两个所述盾构管片通过第二手孔用直螺栓连接在一起。

所述若干个剪力钉分成多列排布在所述第一管片层的外弧面，且每列剪力钉均与所述第一管片层的短边平行，相邻的两列剪力钉之间的间隔均相同。

在所述每列剪力钉中，相邻的两个剪力钉之间的间隔为h₁，130mm≤h₁≤180mm，所述相邻的两列剪力钉之间的间隔为h₂，2 h₁≤h₂≤2.5 h₁。

所述盾构管片的长度为L，宽度为D，当L＜2m且D＜1.25m时，h₁=130mm，当L＞3m且D＞1.6m时，h₁=180mm。

所述盾构管片的两个短边分别为第一短边和第二短边；

距离所述第一短边最近的剪力钉与所述第一短边之间的间隔为h₃，距离所述第二短边最近的剪力钉与所述第二短边之间的间隔为h₄，h₃≥1.2L₀，h₄≥1.2L₀，L₀为所述剪力钉的长度。

所述盾构管片的两个长边分别为第一长边和第二长边；

距离所述第一长边最近的剪力钉与所述第一长边之间的间隔为h₅，距离所述第二长边最近的剪力钉与所述第二长边之间的间隔为h₆，h₅≥1.5L₀，h₆≥1.5L₀，L₀为所述剪力钉的长度。

每个所述剪力钉的长度为L₀，所述第二管片层的厚度为d，0.5d≤L₀≤0.6d。

每个所述剪力钉的一端熔塑在所述第一管片层的外弧面，每个所述剪力钉的另一端均设有圆柱头。

所述盾构管片的四个安装槽的截面形状均为等腰直角三角形，当采用若干个所述盾构管片错缝拼接成盾构隧道时，任一个盾构管片的安装槽和与其相邻的盾构管片的安装槽，构成橡胶条安装槽，橡胶条安装槽的截面形状为正方形，所述遇水膨胀橡胶条的截面形状为正方形，所述遇水膨胀橡胶条填充在所述橡胶条安装槽内。

另一方面，本发明提供了一种BFRP-ECC混凝土盾构隧道，所述盾构隧道包括所述盾构管片；

若干个所述盾构管片错缝拼接成盾构隧道，每个所述盾构管片的短边均与盾构隧道的轴线平行，长边均与盾构隧道的轴线垂直，所述盾构管片的四个安装槽内均填充有遇水膨胀橡胶条，沿盾构隧道环向，相邻的两个所述盾构管片通过第一手孔用弧形螺栓连接在一起，沿盾构隧道轴向，相邻的两个所述盾构管片通过第二手孔用直螺栓连接在一起。

通过以上技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明中的盾构管片以BFRP复合材料制作的第一管片层作为内层，以ECC材料制作的第二管片层作为外层，同时在第一管片层上布置有BFRP复合材料制作的剪力钉，组合成新型结构模式的盾构管片；BFRP复合材料具有超高性能的耐久性能与耐腐蚀性能，ECC材料的抗压强度高，具有很好的应变-硬化性能，剪力钉的存在保证了第一管片层与第二管片层能够协同工作；两种材料优势互补，提高盾构管片的受力性能，采用该盾构管片制作的盾构隧道能够有效地预防隧道施工与运营过程中出现的隧道内渗水、裂缝、腐蚀和冻害问题；同时，BFRP复合材料制作的第一管片层表面光洁，无需装置其他材料，能够美化隧道内环境，并节约了粉饰装修造价，除此之外，BFRP复合材料制作的第一管片层可循环利用；本发明中的盾构管片结构，在制作的过程中，可以先制作第一管片层，然后以第一管片层为作为第二管片层的底模板，因此仅制作顶模板即可，相对于现有的普通管片的制作过程来说，节约了模板的耗费，以及节省了制作模板的时间。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的盾构管片的截面示意图；

图2是本发明的盾构管片的拆解示意图；

图3是本发明的剪力钉在第一管片层上的分布示意图；

图4是本发明的盾构管片的安装槽和遇水膨胀橡胶条的结构示意图；

图5是本发明的盾构管片错缝拼接成盾构隧道的结构示意图；

图6是本发明的盾构隧道中盾构管片的连接结构示意图；

图7是本发明的弧形螺栓的结构示意图；

图8是本发明的直螺栓的结构示意图；

图9是本发明的盾构管片的安装槽和遇水膨胀橡胶条的结构示意图。

图中：

1第一管片层，2第二管片层，3剪力钉，4安装槽，5第一手孔，6第二手孔，7弧形螺栓，8直螺栓，9遇水膨胀橡胶条。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1

为了解决盾构隧道经常出现开裂、水害、腐蚀和冻害等隧道病害的问题，如图1所示，本实施例提供了一种BFRP-ECC混凝土盾构管片，该盾构管片包括弧形的第一管片层1、弧形的第二管片层2和若干个剪力钉3；

第一管片层1和剪力钉3均采用BFRP（Basalt Fiber Reinforced Polymer/Plastic，玄武岩纤维增强聚合物/塑料）复合材料制成，第二管片层2采用ECC（EngineeredCementitious Composites，工程水泥基复合材料）制成；

如图2所示，第一管片层1的外弧面与第二管片层2的内弧面贴合，且参见图3，若干个剪力钉3分布在第一管片层1的外弧面，且穿插在第二管片层2内，形成盾构管片，如图4所示，盾构管片的四个侧面各设有一个安装槽4，四个安装槽4围成回路，盾构管片上设有第一手孔5和第二手孔6，剪力钉3布置时要避开盾构管片上的第一手孔5和第二手孔6；

当采用若干个盾构管片错缝拼接成盾构隧道时，如图5所示，每个盾构管片的短边均与盾构隧道的轴线平行，长边均与盾构隧道的轴线垂直，如图4所示，盾构管片的四个安装槽4内均填充有遇水膨胀橡胶条9，沿盾构隧道环向，如图6和图7所示，相邻的两个盾构管片通过第一手孔5用弧形螺栓7连接在一起，沿盾构隧道轴向，如图6和图8所示，相邻的两个盾构管片通过第二手孔6用直螺栓8连接在一起。

BFRP复合材料是以天然玄武岩矿石为原料，将其破碎后加入熔窑中，在1450-1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板制成的连续纤维，参入适量辅助剂，并经过特殊的表面处理形成的一种新型复合材料，除了具有相对较高的强度与弹模外，还具有耐高温、耐腐蚀、抗辐射、绝热隔音、环保等适用于各种环境下的优异性能，且性价比好，是一种纯天然的无机非金属材料；

ECC材料是以水泥、砂、水、矿物掺合料和化学外加剂构成基体，用纤维体积掺量低于 3% 高强高弹模短纤维做增韧材料，硬化后具有应变硬化和多重稳定开裂特征的新型高性能纤维增韧水泥基复合材料。该水泥基复合材料是基于微观物理力学原理优化设计的具有应变硬化特性和多缝开裂特征的一种新型工程用水泥基复合材料，它的应变能力可达几个百分点，最高可达6%，耗能能力是常规纤维混凝土的几倍，抗压强度在高强混凝土范围之内。它是一种具有很好的应变-硬化性能的复合材料。

本发明中的盾构管片以BFRP复合材料制作的第一管片层1作为内层，以ECC材料制作的第二管片层2作为外层，同时在第一管片层1上布置有BFRP复合材料制作的剪力钉3，组合成新型结构模式的盾构管片；BFRP复合材料具有超高性能的耐久性能与耐腐蚀性能，ECC材料的抗压强度高，具有很好的应变-硬化性能，剪力钉3的存在保证了第一管片层1与第二管片层2能够协同工作；两种材料优势互补，提高盾构管片的受力性能，采用该盾构管片制作的盾构隧道能够有效地预防隧道施工与运营过程中出现的隧道内渗水、裂缝、腐蚀和冻害问题；同时，BFRP复合材料制作的第一管片层1表面光洁，无需装置其他材料，能够美化隧道内环境，并节约了粉饰装修造价，除此之外，BFRP复合材料制作的第一管片层1可循环利用；本发明中的盾构管片结构，在制作的过程中，可以先制作第一管片层1，然后以第一管片层1为作为第二管片层2的底模板，因此仅制作顶模板即可，相对于现有的普通管片的制作过程来说，节约了模板的耗费，以及节省了制作模板的时间。

在本发明中，若干个剪力钉3分成多列排布在第一管片层1的外弧面，且每列剪力钉3均与第一管片层1的短边平行，相邻的两列剪力钉3之间的间隔均相同。优选地，为了提高本发明中的盾构管片组合结构的耐久性，以及有效地发挥剪力钉3的群钉效应，利用组合结构粘结滑移理论，结合组合结构剪力钉3连接形式的剥落实验，在每列剪力钉3中，相邻的两个剪力钉3之间的间隔为h₁，130mm≤h₁≤180mm，相邻的两列剪力钉3之间的间隔为h₂，2h₁≤h₂≤2.5 h₁。每个剪力钉3的长度为L₀，第二管片层2的厚度为d，0.5d≤L₀≤0.6d。

其中，盾构管片的长度为L，宽度为D，当L＜2m且D＜1.25m时，h₁=130mm，当L＞3m且D＞1.6m时，h₁=180mm。

优选地，在本发明中，盾构管片的两个短边分别为第一短边和第二短边；

距离第一短边最近的剪力钉3与第一短边之间的间隔为h₃，距离第二短边最近的剪力钉3与第二短边之间的间隔为h₄，h₃≥1.2L₀，h₄≥1.2L₀，L₀为剪力钉3的长度，即剪力钉3在盾构管片上的端距不应小于剪力钉3长度的1.2倍；

盾构管片的两个长边分别为第一长边和第二长边；

距离第一长边最近的剪力钉3与第一长边之间的间隔为h₅，距离第二长边最近的剪力钉3与第二长边之间的间隔为h₆，h₅≥1.5L₀，h₆≥1.5L₀，L₀为剪力钉3的长度，即剪力钉3在盾构管片上的边距应不小于剪力钉3长度的1.5倍。如此设计考虑到了边缘剪力钉效应存在的衰减效应，能够满足预制以及施工过程的便捷性。

在本发明中，每个剪力钉3的一端熔塑在第一管片层1的外弧面，每个剪力钉3的另一端均设有圆柱头，如此能够增强不同材料之间的机械咬合力。

在本发明中，第一管片层1的成型工艺采用拉挤成型，拉挤成型型材性能可靠，强度高，面密度小（约为混凝土板的20%-40%），抗疲劳和抗腐蚀性能好，施工方便，安装快捷，此外，还具有可连续生产，生产效率高、原材料浪费少、整体性和截面形状一致性好，型材长度不受限制等优点，在第一管片层1成型后，剪力钉3通过局部热处理工艺熔塑在第一管片层1上。

第二管片层2在浇筑成型的过程中能够直接利用熔塑好剪力钉3的第一管片层1作为底模板，浇筑过程中务必保证振捣充分，保证剪力键与第二管片层2的交界处不出现空洞。

在本发明中，盾构管片的四个安装槽4位于第二管片层2上，可以在第二管片层2浇筑成型的过程中通过顶模板形成安装槽4，优选地，如图9所示，盾构管片的四个安装槽4的截面形状均为等腰直角三角形，当采用若干个盾构管片错缝拼接成盾构隧道时，任一个盾构管片的安装槽4和与其相邻的盾构管片的安装槽4，构成橡胶条安装槽，橡胶条安装槽的截面形状为正方形，遇水膨胀橡胶条9的截面形状为正方形，遇水膨胀橡胶条9填充在橡胶条安装槽内，如此，当相邻的盾构管片之间的缝隙出现水时，雨水膨胀橡胶条会膨胀，防止盾构隧道出现水害。

实施例2

如图5所示，本实施例提供了一种BFRP-ECC混凝土盾构隧道，该盾构隧道包括实施例1中的盾构管片；

若干个盾构管片错缝拼接成盾构隧道，每个盾构管片的短边均与盾构隧道的轴线平行，长边均与盾构隧道的轴线垂直，盾构管片的四个安装槽4内填充有遇水膨胀橡胶条9，沿盾构隧道环向，相邻的两个盾构管片通过第一手孔5用弧形螺栓7连接在一起，沿盾构隧道轴向，相邻的两个盾构管片通过第二手孔6用直螺栓8连接在一起。

优选地，在本发明中，如图4和图6所示，每个盾构管片上设有四个第一手孔5和四个第二手孔6；

在盾构管片上沿着盾构管片的两个短边，各设有两个第一手孔5，即盾构管片的两个短边分别为第一短边和第二短边，在盾构管片上沿着第一短边设置两个第一手孔5，该两个第一手孔5位于第一短边的两端，在盾构管片上沿着第二短边设置两个第一手孔5，该两个第一手孔5位于第二短边的两端，沿着盾构隧道的环向，相邻的两个盾构管片通过第一手孔5用弧形螺栓7连接在一起，即沿着盾构隧道的环向，对于任一盾构管片通过四个弧形螺栓7和与其相邻的盾构管片连接在一起；

在盾构管片上沿着盾构管片的两个长边，各设有两个第二手孔6，即盾构管片的两个长边分别为第一长边和第二长边，在盾构管片上沿着第一长边设置两个第一手孔5，该两个第一手孔5位于第一长边的两端，在盾构管片上沿着第二长边设置两个第一手孔5，该两个第一手孔5位于第二长边的两端，且四个第二手孔6位于四个第一手孔5的内侧，沿着盾构隧道轴向，相邻的两个盾构管片通过第二手孔6用直螺栓8连接在一起，即沿着盾构隧道的轴向，对于任一盾构管片通过四个直螺栓8和与其相邻的盾构管片连接在一起；如此能在保证连接稳定性的基础上减少手孔的数量。弧形螺栓7和直螺栓8的材料可以为耐候钢。

弧形螺栓7穿过一个盾构管片的第一手孔5和另一个盾构管片的第一手孔5，并采用螺母紧固，直螺栓8穿过一个盾构管片的第二手孔6和另一个盾构管片的第二手孔6，并采用螺母紧固，紧固之后，填补高强度混凝土材料进行封锚处理。

沿着盾构隧道的环向，相邻的两个盾构管片之间形成截面形状为正方形的橡胶条安装槽，其内填充截面形状为正方形的遇水膨胀橡胶条9；沿着盾构隧道的周向，相邻的两个盾构管片之间形成截面形状为正方形的橡胶条安装槽，其内也填充截面形状为正方形的遇水膨胀橡胶条9，防止盾构隧道出现水害。

本盾构隧道中的盾构管片以BFRP复合材料制作的第一管片层1作为内层，以ECC材料制作的第二管片层2作为外层，同时在第一管片层1上布置有BFRP复合材料制作的剪力钉3，组合成新型结构模式的盾构管片；BFRP复合材料具有超高性能的耐久性能与耐腐蚀性能，ECC材料的抗压强度高，具有很好的应变-硬化性能，剪力钉3的存在保证了第一管片层1与第二管片层2能够协同工作；两种材料优势互补，提高盾构管片的受力性能，使得盾构隧道能够有效地预防隧道施工与运营过程中出现的隧道内渗水、裂缝、腐蚀和冻害问题；同时，BFRP复合材料制作的第一管片层1表面光洁，无需装置其他材料，能够美化隧道内环境，并节约了粉饰装修造价，除此之外，BFRP复合材料制作的第一管片层1可循环利用；本发明中的盾构管片结构，在制作的过程中，可以先制作第一管片层1，然后以第一管片层1为作为第二管片层2的底模板，因此仅制作顶模板即可，相对于现有的普通管片的制作过程来说，节约了模板的耗费，以及节省了制作模板的时间。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种BFRP-ECC混凝土盾构管片，其特征在于：所述盾构管片包括弧形的第一管片层、弧形的第二管片层和若干个剪力钉；

所述第一管片层和所述剪力钉均采用BFRP玄武岩纤维增强聚合物复合材料制成，所述第二管片层采用ECC工程水泥基复合材料制成；

所述第一管片层的外弧面与所述第二管片层的内弧面贴合，若干个剪力钉分布在所述第一管片层的外弧面，且穿插在所述第二管片层内，形成所述盾构管片，所述盾构管片的四个侧面各设有一个安装槽，四个安装槽围成回路，所述盾构管片上设有第一手孔和第二手孔；

当采用若干个所述盾构管片错缝拼接成盾构隧道时，每个所述盾构管片的短边均与盾构隧道的轴线平行，长边均与盾构隧道的轴线垂直，盾构管片的四个安装槽内均填充有遇水膨胀橡胶条，沿盾构隧道环向，相邻的两个所述盾构管片通过第一手孔用弧形螺栓连接在一起，沿盾构隧道轴向，相邻的两个所述盾构管片通过第二手孔用直螺栓连接在一起。

2.根据权利要求1所述的BFRP-ECC混凝土盾构管片，其特征在于：所述若干个剪力钉分成多列排布在所述第一管片层的外弧面，且每列剪力钉均与所述第一管片层的短边平行，相邻的两列剪力钉之间的间隔均相同。

3.根据权利要求2所述的BFRP-ECC混凝土盾构管片，其特征在于：在所述每列剪力钉中，相邻的两个剪力钉之间的间隔为h₁，130mm≤h₁≤180mm，所述相邻的两列剪力钉之间的间隔为h₂，2 h₁≤h₂≤2.5 h₁。

4.根据权利要求3所述的BFRP-ECC混凝土盾构管片，其特征在于：所述盾构管片的长度为L，宽度为D，当L＜2m且D＜1.25m时，h₁=130mm，当L＞3m且D＞1.6m时，h₁=180mm。

5.根据权利要求2所述的BFRP-ECC混凝土盾构管片，其特征在于：所述盾构管片的两个短边分别为第一短边和第二短边；

距离所述第一短边最近的剪力钉与所述第一短边之间的间隔为h₃，距离所述第二短边最近的剪力钉与所述第二短边之间的间隔为h₄，h₃≥1.2L₀，h₄≥1.2L₀，L₀为所述剪力钉的长度。

6.根据权利要求5所述的BFRP-ECC混凝土盾构管片，其特征在于：所述盾构管片的两个长边分别为第一长边和第二长边；

距离所述第一长边最近的剪力钉与所述第一长边之间的间隔为h₅，距离所述第二长边最近的剪力钉与所述第二长边之间的间隔为h₆，h₅≥1.5L₀，h₆≥1.5L₀，L₀为所述剪力钉的长度。

7.根据权利要求1所述的BFRP-ECC混凝土盾构管片，其特征在于：每个所述剪力钉的长度为L₀，所述第二管片层的厚度为d，0.5d≤L₀≤0.6d。

8.根据权利要求1所述的BFRP-ECC混凝土盾构管片，其特征在于：每个所述剪力钉的一端熔塑在所述第一管片层的外弧面，每个所述剪力钉的另一端均设有圆柱头。

9.根据权利要求1所述的BFRP-ECC混凝土盾构管片，其特征在于：所述盾构管片的四个安装槽的截面形状均为等腰直角三角形，当采用若干个所述盾构管片错缝拼接成盾构隧道时，任一个盾构管片的安装槽和与其相邻的盾构管片的安装槽，构成橡胶条安装槽，橡胶条安装槽的截面形状为正方形，所述遇水膨胀橡胶条的截面形状为正方形，所述遇水膨胀橡胶条填充在所述橡胶条安装槽内。

10.一种BFRP-ECC混凝土盾构隧道，其特征在于：所述盾构隧道包括权利要求1至9任一项权利要求所述的盾构管片；

若干个所述盾构管片错缝拼接成盾构隧道，每个所述盾构管片的短边均与盾构隧道的轴线平行，长边均与盾构隧道的轴线垂直，所述盾构管片的四个安装槽内均填充有遇水膨胀橡胶条，沿盾构隧道环向，相邻的两个所述盾构管片通过第一手孔用弧形螺栓连接在一起，沿盾构隧道轴向，相邻的两个所述盾构管片通过第二手孔用直螺栓连接在一起。