CN111794770A - 盾构隧道管片螺栓孔加强结构及施作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及盾构隧道管片螺栓孔加强结构及施做方法，所述加强结构置于管片间手孔及螺栓孔内，自内向外包括手孔加强护壁、螺栓孔加强护壁和弹性缓冲扩大端，中心连续贯通。管片拼装时将弹性缓冲扩大端对齐，从手孔内插入管片螺栓进行固定，管片螺栓加强结构可以使得管片发生错动变形时，在接缝处提供柔性缓冲，并避免了螺栓挤压螺栓孔、手孔导致的混凝土开裂，克服了现有技术的缺陷，具有很强的的实用性和经济性，且操作便捷。

Description

盾构隧道管片螺栓孔加强结构及施作方法
技术领域
本发明涉及城市地铁盾构隧道施工技术领域，具体涉及一种盾构隧道管片螺栓孔加强结构及施作方法。
背景技术
随着我国城市化的快速推进，城市轨道交通迎来发展的黄金期，其中地铁盾构隧道的发展尤其迅速。地铁隧道的核心装配构件是盾构管片，作为隧道的永久性衬砌结构直接影响到地铁隧道在施工和运营期间的安全。
在盾构隧道穿越地裂缝、断裂带、上覆开挖卸载区域等相对位移较大的地层时，很容易在轴向相邻的两个管片之间造成破坏。相邻管片之间主要靠管片螺栓连接，常规盾构隧道最先发生变形破坏位置就在螺栓附近，螺栓受拉屈服并导致附近衬砌开裂破坏，所以管片在螺栓连接处的破坏问题的解决格外重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种盾构隧道管片螺栓孔加强结构及施作方法，当管片发生错动变形时，在接缝处提供柔性缓冲，避免螺栓挤压螺栓孔、手孔导致的混凝土开裂。
本发明所采用的技术方案为：
盾构隧道管片螺栓孔加强结构，其特征在于：
所述加强结构置于管片间手孔及螺栓孔内，自内向外包括手孔加强护壁、螺栓孔加强护壁和弹性缓冲扩大端，中心连续贯通。
手孔加强护壁位于手孔内，呈槽型结构，对应管片内壁的一面敞开，槽型结构外端开孔并连接到螺栓孔加强护壁。
螺栓孔加强护壁位于螺栓孔内，呈管状，一端连接到螺栓孔加强护壁的开孔，另一端连接到弹性缓冲扩大端。
弹性缓冲扩大端位于螺栓孔的外端、管片的端面内，自内向外横截面逐渐扩大，中心具有通孔，通孔内侧连接到螺栓孔加强护壁外端。
弹性缓冲扩大端为柔性材料。
弹性缓冲扩大端的通孔内设置有螺栓加强套管，螺栓加强套管是螺栓孔加强护壁的一部分。
环向或轴向相邻的管片拼接时，管片中的加强结构位置彼此对应，弹性缓冲扩大端彼此对齐。
所述的盾构隧道管片螺栓孔加强结构的施做方法，其特征在于：
所述方法为：
在管片预制时将手孔加强护壁固定于模具内手孔位置，螺栓孔加强护壁固定于模具内螺栓孔位置，在接缝处螺栓孔固定扩大端锥体模具塞，固定完成后进行浇筑；
管片成型后，拆除扩大端椎体模具塞，将弹性缓冲扩大端塞入接缝处螺栓孔，螺栓加强套管插入弹性缓冲扩大端内，管片拼装时将弹性缓冲扩大端对齐，从手孔内插入管片螺栓进行固定。
本发明具有以下优点：
本发明是一种用于穿越地裂缝、断裂带、上覆开挖卸载区域等地层相对位移较大的管片螺栓孔加强结构，主要用于适应相对错动或因荷载变化较大地层，主要采用增设手孔和螺栓孔加强护壁以及在靠近管片边缘端的螺栓孔周边增设弹性缓冲体的加强方案。在管片预制时将手孔加强护壁固定于模具内手孔位置，螺栓孔加强护壁固定于模具内螺栓孔位置，在接缝处螺栓孔固定扩大端锥体模具塞，固定完成后进行浇筑。管片成型后，拆除扩大端椎体模具塞，将弹性缓冲扩大端塞入接缝处螺栓孔，使螺栓孔加强护壁与弹性缓冲扩大端紧密连接。管片拼装时将弹性缓冲扩大端对齐，从手孔内插入管片螺栓进行固定，管片螺栓加强结构可以使得管片发生错动变形时，在接缝处提供柔性缓冲，并避免了螺栓挤压螺栓孔、手孔导致的混凝土开裂，克服了现有技术的缺陷，具有很强的的实用性和经济性，且操作便捷。
附图说明
图1为本发明的盾构隧道管片连接处加固结构的示意图；
图2为本发明的环间加强及错动缓冲措施的示意图；
图3为本发明的环间加强及错动缓冲措施的另一视角示意图；
图4为本发明的施作流程示意图。
图中：1-环间加强及错动缓冲措施，2-管片间手孔及螺栓孔，3-管片；
101-手孔加强护壁，102-螺栓孔加强护壁，103-弹性缓冲扩大端。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。
本发明涉及一种盾构隧道管片螺栓孔加强结构，所述加强结构是一种环间加强及错动缓冲措施，置于管片间手孔及螺栓孔2内，自内向外包括手孔加强护壁101、螺栓孔加强护壁102和弹性缓冲扩大端103，中心连续贯通。
手孔加强护壁101位于手孔内，呈槽型结构，对应管片3内壁的一面敞开，槽型结构外端开孔并连接到螺栓孔加强护壁102。螺栓孔加强护壁102位于螺栓孔内，呈管状，一端连接到螺栓孔加强护壁102的开孔，另一端连接到弹性缓冲扩大端103。弹性缓冲扩大端103位于螺栓孔的外端、管片3的端面内，自内向外横截面逐渐扩大，中心具有通孔，通孔内侧连接到螺栓孔加强护壁102外端。
弹性缓冲扩大端103为柔性材料，如橡胶等。手孔加强护壁101可以增强局部强度，在受到较大挤压时使管片边缘不致开裂；螺栓孔加强护壁102可以增加整体强度，防止螺栓孔发生开裂掉块；弹性缓冲扩大端103可以在管片3发生错动变形时，在接缝处提供柔性缓冲，吸收管片边缘处的大部分挤压应力，防止管片螺栓孔边缘开裂破坏。
弹性缓冲扩大端103的通孔内设置有螺栓加强套管，螺栓加强套管是螺栓孔加强护壁102结构的一部分，位于靠近弹性缓冲扩大端103一侧，可以是钢套管，可以具有螺纹状，为更好的和弹性缓冲扩大端结合固定在一起。
环向或轴向相邻的管片3拼接时，管片3中的加强结构位置彼此对应，弹性缓冲扩大端103彼此对齐。
上述盾构隧道管片螺栓孔加强结构的施做方法为：
在管片3预制时将手孔加强护壁101固定于模具内手孔位置，螺栓孔加强护壁102固定于模具内螺栓孔位置，在接缝处螺栓孔固定扩大端锥体模具塞，固定完成后进行浇筑；
管片3成型后，拆除扩大端椎体模具塞，将弹性缓冲扩大端103塞入接缝处螺栓孔，螺栓加强套管插入弹性缓冲扩大端103内，管片拼装时将弹性缓冲扩大端103对齐，从手孔内插入管片螺栓进行固定。
本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.盾构隧道管片螺栓孔加强结构，其特征在于：
所述加强结构置于管片间手孔及螺栓孔（2）内，自内向外包括手孔加强护壁（101）、螺栓孔加强护壁（102）和弹性缓冲扩大端（103），中心连续贯通。
2.根据权利要求1所述的盾构隧道管片螺栓孔加强结构，其特征在于：
手孔加强护壁（101）位于手孔内，呈槽型结构，对应管片（3）内壁的一面敞开，槽型结构外端开孔并连接到螺栓孔加强护壁（102）。
3.根据权利要求2所述的盾构隧道管片螺栓孔加强结构，其特征在于：
螺栓孔加强护壁（102）位于螺栓孔内，呈管状，一端连接到螺栓孔加强护壁（102）的开孔，另一端连接到弹性缓冲扩大端（103）。
4.根据权利要求3所述的盾构隧道管片螺栓孔加强结构，其特征在于：
弹性缓冲扩大端（103）位于螺栓孔的外端、管片（3）的端面内，自内向外横截面逐渐扩大，中心具有通孔，通孔内侧连接到螺栓孔加强护壁（102）外端。
5.根据权利要求4所述的盾构隧道管片螺栓孔加强结构，其特征在于：
弹性缓冲扩大端（103）为柔性材料。
6.根据权利要求5所述的盾构隧道管片螺栓孔加强结构，其特征在于：
弹性缓冲扩大端（103）的通孔内设置有螺栓加强套管，螺栓加强套管是螺栓孔加强护壁（102）的一部分。
7.根据权利要求6所述的盾构隧道管片螺栓孔加强结构，其特征在于：
环向或轴向相邻的管片（3）拼接时，管片（3）中的加强结构位置彼此对应，弹性缓冲扩大端（103）彼此对齐。
8.根据权利要求7所述的盾构隧道管片螺栓孔加强结构的施做方法，其特征在于：
所述方法为：
在管片（3）预制时将手孔加强护壁（101）固定于模具内手孔位置，螺栓孔加强护壁（102）固定于模具内螺栓孔位置，在接缝处螺栓孔固定扩大端锥体模具塞，固定完成后进行浇筑；
管片（3）成型后，拆除扩大端椎体模具塞，将弹性缓冲扩大端（103）塞入接缝处螺栓孔，螺栓加强套管插入弹性缓冲扩大端（103）内，管片拼装时将弹性缓冲扩大端（103）对齐，从手孔内插入管片螺栓进行固定。
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