CN112012764A - 一种滑动安装式榫接头的盾构管片及安装方法 - Google Patents
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Abstract
一种滑动安装式榫接头的盾构管片及安装方法，包括弧形片体、榫头及榫槽，所述弧形片体一端开设有榫槽，在榫槽的一角处设置有限位挡板，使榫槽位于弧形片体端面处形成一端宽的宽口及另一端窄的窄口结构，在限位挡板内表面加工有贯通榫槽的灌浆孔，灌浆孔轴线位于径向方向设置，另一端通过柱体连接有榫头，相邻弧形片体通过榫头与榫槽配合安装连为一体，且在安装榫头后榫槽的剩余空间内填充混凝土。通过在榫槽剩余空间注入混凝土，使榫槽榫头与左右弧形片体成为一体，提高弧形片体连接节点的可靠性，防止弧形片体发生变形。本申请榫槽与榫头的连接方式，避免了通过螺栓连接产生腐蚀而破坏连接节点处可靠性，导致盾构管片产生变形脱落的问题。
Description
技术领域
本发明属于盾构技术，具体涉及一种滑动安装式榫接头的盾构管片及安装方法。
背景技术
地铁修建一般采用盾构施工，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。现有盾构管片一般采用圆弧形的片体结构，并通过密封条密封防水，弧形片体环向上具有弧形螺槽，纵向上具有直螺槽，弧形螺栓和直螺栓分别穿过弧形螺槽和直螺槽以固定相邻的弧形片体。由于盾构空间狭小，在进行管片与管片之间的螺栓的紧固工作，操作十分复杂。由于弧形片体，还要求环向上的榫槽平滑对接才能使弧形螺栓顺利穿过，由于加工误差的存在，导致安装弧形片体时存在累积安装误差，使得两弧形片体螺槽孔很难对准，消耗大量的安装时间；由于盾构管片工作环境的特殊性，连接螺栓在长时间使用的情况下很容易产生腐蚀现象，破坏连接节点处可靠性，导致盾构管片产生变形。
发明内容
本发明提供了一种滑动安装式榫接头的盾构管片及安装方法，通过插接后滑动的方式实现两个盾构管片的连接，便于安装，且不会受安装累积误差的影响；安装后通过在连接节点的空隙处浇筑混凝土提高连接节点处的可靠性，防止管片环变形，符合盾构法隧道永久衬砌的结构。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种滑动安装式榫接头的盾构管片，包括弧形片体、榫头及榫槽，所述弧形片体一端开设有榫槽，在榫槽的一角处设置有限位挡板，使榫槽位于弧形片体端面处形成一端宽的宽口及另一端窄的窄口结构，在弧形片体内表面加工有连通榫槽的灌浆孔，灌浆孔轴线位于径向方向设置，另一端通过柱体连接有榫头，相邻弧形片体通过榫头与榫槽配合安装连为一体，且在安装榫头后榫槽的剩余空间内填充混凝土。
所述榫槽及榫头形状均与弧形片体端面形状相同。
所述榫头和榫槽的曲率与所述弧形片体的曲率相同。
一种滑动安装式榫接头的盾构管片的安装方法，包括以下步骤：
步骤1，将其中一个弧形片体端部的榫头通过另一个弧形片体榫槽的宽口处插入，然后滑动带有榫头的弧形片体使连接榫头的柱体滑到榫槽的窄口处至榫头完全滑到榫槽底部，此时榫头被限位挡板卡住，使安装后的两个管片不会产生轴向的串动；在弧形片体灌浆孔处插入管体，以免榫头在径向产生串动；重复本步骤，将剩余弧形片体安装至弧形片体成环；
步骤2，通过插入灌浆孔内的管体向榫槽内注入混凝土，将榫头及柱体包裹，提高两弧形片体连接节点的可靠性。
本专利有益效果为：
1、盾构管片拼装作业高速化；通过简化弧形片体的定位和操作，实现拼装作业的减简洁化与高速化，省去安装螺栓时间，拼装时间大幅缩短；
2、弧形片体结构强度提高，通过在榫槽剩余空间注入混凝土，使榫槽榫头与左右弧形片体成为一体，提高弧形片体连接节点的可靠性，进而提供连接节点的强度，防止弧形片体发生变形。
3、安全性提高：在盾构管片安装作业中，比螺栓连接减少了大部分高空作业，狭小空间作业，从而提高了拼装的安全性。
4、本申请榫槽与榫头的连接方式，避免了现有技术通过螺栓连接，因螺栓产生腐蚀而破坏连接节点处可靠性，导致盾构管片产生变形脱落的问题，且安装后的弧形片体不会产生径向和轴向的串动。
附图说明
图1为本发明滑动安装式榫接头的盾构管片榫槽端示意图；
图2为本发明滑动安装式榫接头的盾构管片榫槽端示意图；
图3为本发明两个滑动安装式榫接头的盾构管片装配示意图；
图4为本发明滑动安装式榫接头的盾构管片榫槽端细节图；
图5为本发明滑动安装式榫接头的盾构管片榫槽端侧视图；
1-弧形片体，2-榫头，3-榫槽，301-宽口，302-窄口，4-柱体，5-灌浆孔，6-限位挡板。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1至图5所示，一种滑动安装式榫接头的盾构管片，包括弧形片体1、弧形的榫头2及弧形的榫槽3，所述弧形片体1一端开设有榫槽3，在榫槽3的左下角处设置有限位挡板6，使榫槽3位于弧形片体1端面处形成上端宽的宽口301及下端窄的窄口302结构，且限位挡板6与弧形片体1一体成型，在弧形片体1内表面加工有穿过限位挡板6且连通榫槽3的灌浆孔5，灌浆孔5轴线位于径向方向设置，另一端通过柱体4连接有榫头2，相邻弧形片体1通过榫头2与榫槽3配合安装连为一体，并在其接缝处设置遇水膨胀胶条，在安装榫头2后榫槽3的剩余空间内填充混凝土。
所述榫槽3及榫头2形状均与弧形片体1端面形状相同。
所述榫头2和榫槽3的曲率与所述弧形片体1的曲率相同。
一种滑动安装式榫接头的盾构管片的安装方法，包括以下步骤：
步骤1，将其中一个弧形片体1端部的榫头2通过另一个弧形片体1榫槽3的宽口301处插入，且榫头2横截面宽度与榫槽3的宽口301宽度一致，便于榫头2顺利放入榫槽3内，然后滑动带有榫头2的弧形片体1使连接榫头2的柱体4滑到榫槽3的窄口302处至榫头2完全滑到榫槽3底部，此时榫头2被限位挡板6卡住，使安装后的两个管片不会产生轴向的串动；在弧形片体1灌浆孔5处插入中碳合金钢制成的管体，以免榫头2在径向产生串动，且碳中合金钢抗弯强度性能强，可避免出现铁管强度不够，受弯破坏的情况；重复本步骤，将剩余弧形片体1安装至弧形片体1成环；
步骤2，通过插入灌浆孔5内的管体向榫槽3内注入掺有早强剂CaCl2的C35混凝土，将榫头2及柱体4包裹，提高两弧形片体1连接节点的可靠性，且保证早强剂CaCl2的掺入量不得超过水泥用量的1％。
Claims (4)
1.一种滑动安装式榫接头的盾构管片，其特征在于，包括弧形片体、榫头及榫槽，所述弧形片体一端开设有榫槽，在榫槽的一角处设置有限位挡板，使榫槽位于弧形片体端面处形成一端宽的宽口及另一端窄的窄口结构，在弧形片体内表面加工有连通榫槽的灌浆孔，灌浆孔轴线位于径向方向设置，另一端通过柱体连接有榫头，相邻弧形片体通过榫头与榫槽配合安装连为一体，且在安装榫头后榫槽的剩余空间内填充混凝土。
2.根据权利要求1所述的一种滑动安装式榫接头的盾构管片，其特征在于：所述榫槽及榫头形状均与弧形片体端面形状相同。
3.根据权利要求1所述的一种滑动安装式榫接头的盾构管片，其特征在于：所述榫头和榫槽的曲率与所述弧形片体的曲率相同。
4.根据权利要求1所述的一种滑动安装式榫接头的盾构管片的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将其中一个弧形片体端部的榫头通过另一个弧形片体榫槽的宽口处插入，然后滑动带有榫头的弧形片体使连接榫头的柱体滑到榫槽的窄口处至榫头完全滑到榫槽底部，此时榫头被限位挡板卡住，使安装后的两个管片不会产生轴向的串动；在弧形片体灌浆孔处插入管体，以免榫头在径向产生串动；重复本步骤，将剩余弧形片体安装至弧形片体成环；
步骤2，通过插入灌浆孔内的管体向榫槽内注入混凝土，将榫头及柱体包裹，提高两弧形片体连接节点的可靠性。
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