CN113187511B - 一种盾构管片 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种盾构管片，包括管片本体，所述管片本体的外侧面设置有可顶出的支撑垫块。所述管片本体的外侧面上设有供所述支撑垫块嵌入的嵌槽，所述支撑垫块的外侧面和所述管片本体的外侧面共同形成一弧面。所述支撑垫块向于所述管片本体的一侧固设有若干支撑杆，所述嵌槽中设有若干供所述支撑杆插设的插孔，所述管片本体的内侧面设有注浆孔，所述注浆孔与所述插孔连通，通过往所述注浆孔注浆以将所述支撑杆从所述插孔顶出。通过在管片本体上设置可顶出的支撑垫块，在岩层与管片本体之间的混凝土浆具备一定强度前，利用所述支撑垫块限制所述管片本体与岩层之间的距离，从而避免管片本体发生下沉或位置偏移。
Description
技术领域
本发明涉及隧道工程技术领域，尤其涉及一种盾构管片。
背景技术
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。
盾构机在推进结束后，盾构管片在盾构机内拼装成环，并由千斤顶将成环的盾构管片顶出，在顶出过程中，盾构机的末端会注浆，使得盾构管片与岩层之间的间隙得以被填充；然而，盾构管片与岩层之间的混凝土浆需要一定时间才能具备一定强度，在此之前，盾构管片容易发生下沉或位置偏移。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种盾构管片，可以至少在一定程度上解决现有的盾构管片容易发生下沉或位置偏移的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种盾构管片，包括管片本体，所述管片本体的外侧面设置有可顶出的支撑垫块。
作为所述盾构管片的进一步可选方案，所述管片本体的外侧面上设有供所述支撑垫块嵌入的嵌槽，所述支撑垫块的外侧面和所述管片本体的外侧面共同形成一弧面。
作为所述盾构管片的进一步可选方案，所述支撑垫块向于所述管片本体的一侧固设有若干支撑杆，所述嵌槽中设有若干供所述支撑杆插设的插孔，所述管片本体的内侧面设有注浆孔，所述注浆孔与所述插孔连通，通过往所述注浆孔注浆以将所述支撑杆从所述插孔顶出。
作为所述盾构管片的进一步可选方案，所述插孔和所述注浆孔中设置有PVC管道，所述插孔中的PVC管道的内壁设置有防止所述支撑垫块回撤的防回撤结构。
作为所述盾构管片的进一步可选方案，所述防回撤结构为条状或片状的单向限位件，所述单向限位件的一端固定于所述PVC管道的内壁上，另一端向所述支撑杆的插入方向倾倒；自然状态下，所述单向限位件与所述PVC管道的内壁之间具有20°-70°的夹角；所述单向限位件具有在被挤压贴近所述PVC管道内壁后自动复位的弹性。
作为所述盾构管片的进一步可选方案，所述支撑杆的端部设有插槽，所述插槽使所述支撑杆的端部分为对称的两瓣；所述插孔内的PVC管道的底部固设有用于卡入所述插槽的楔块；所述楔块插入所述插槽，以使所述支撑杆端部的两瓣外扩；端部外扩前的所述支撑杆位于所述插孔轴心时不与所述单向限位件接触，端部外扩后的所述支撑杆位于所述插孔轴心时将所述单向限位件压向所述PVC管道内壁。
作为所述盾构管片的进一步可选方案，所述楔块与所述PVC管道一体成型。
本发明的有益效果有：通过在管片本体上设置可顶出的支撑垫块，在岩层与管片本体之间的混凝土浆具备一定强度前，利用所述支撑垫块限制所述管片本体与岩层之间的距离，从而避免管片本体发生下沉或位置偏移。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。
图1为本发明一种盾构管片的结构示意图；
图2为所述支撑垫块从所述管片本体顶出后的结构示意图；
图3为所述支撑垫块从所述管片本体顶出后的内部透视图；
图4为所述楔块将要插入所述插槽的结构示意图；
图5为所述楔块插入所述插槽后的结构示意图。
图中：1、管片本体；11、嵌槽；12、插孔；13、注浆孔；2、支撑垫块；21、支撑杆；311、插槽；22、插设部；221、第一锥台部；222、第二锥台部；3、PVC管道；31、单向限位件；32、楔块。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
参考图1-5，示出了一种盾构管片，包括管片本体1，所述管片本体1的外侧面设置有可顶出的支撑垫块2。其中，所述管片本体1的外侧面为向于岩层的侧面；如此，在千斤顶将所述管片本体1顶出盾构机后，将所述管片本体1上的支撑垫块2顶出，使得所述支撑垫块2撑在岩层上，从而限制所述管片本体1与岩层之间的距离；在岩层与管片本体1之间的混凝土浆具备一定强度前，避免管片本体1发生下沉或位置偏移。需要说明的是，若干块成环的盾构管片之间的规格也不相同，因此所述支撑垫块2在所述管片本体1上的位置和数量可根据实际需要设置。
另外，为便于所述管片本体1在盾构机内拼接成环，参考图1和图2，所述管片本体1的外侧面上设有供所述支撑垫块2嵌入的嵌槽11，所述支撑垫块2的外侧面和所述管片本体1的外侧面共同形成一弧面。换而言之，所述支撑垫块2不凸出于所述管片本体1的外侧面，使得所述管片本体1的外侧面可以贴置在盾构机内，从而便于所述管片本体1的拼接。另外，为便于将所述支撑垫块2从所述管片本体1上顶出，再参考图3，所述支撑垫块2向于所述管片本体1的一侧固设有若干支撑杆21，所述嵌槽11中设有若干供所述支撑杆21插设的插孔12，所述管片本体1的内侧面设有注浆孔13，所述注浆孔13与所述插孔12连通，通过往所述注浆孔13注浆以将所述支撑杆21从所述插孔12顶出。简单而言，当需要将所述支撑垫块2顶出时，往所述注浆孔13注入混凝土浆，混凝土浆从所述注浆孔13进入所述插孔12而将所述支撑杆21顶出，从而实现所述支撑垫块2的顶出。其中，所述支撑杆21和所述插孔12内壁之间并非必须要密封，即使所述支撑杆21和所述插孔12内壁之间具有间隙，当所述注浆孔13注入的混凝土浆压力足够大时，仍能将插孔12中的支撑杆21顶起。
在一些具体的实施方式中，为便于形成所述注浆孔13和所述插孔12，在浇筑所述管片本体1时，先将PVC管道3固定在钢筋笼中，浇筑后，形成所述注浆孔13和所述插孔12，而PVC管道3置于所述注浆孔13和所述插孔12内；为进一步方便制造，本实施例中的插孔12有两个，如此，所述插孔12内的PVC管道3和所述注浆孔13内的PVC管道3为一体的三通管，结构简单。
上述方案具体的，为避免所述支撑垫块2在压力下被压回所述嵌槽11，所述插孔12和所述注浆孔13中设置有PVC管道3，所述插孔12中的PVC管道3的内壁设置有防止所述支撑垫块2回撤的防回撤结构。换而言之，所述防回撤机构的作用是使所述支撑杆21在所述插孔12中只能单向移动，从而使得所述支撑垫块2只能被顶出而不能回撤。其中优选的，参考图4，所述防回撤结构为条状或片状的单向限位件31，所述单向限位件31的一端固定于所述PVC管道3的内壁上，另一端向所述支撑杆21的插入方向倾倒；自然状态下，所述单向限位件31与所述PVC管道3的内壁之间具有20°-70°的夹角；所述单向限位件31具有在被挤压贴近所述PVC管道3内壁后自动复位的弹性。本实施例中，所述支撑杆21位于所述插孔12内时，所述支撑杆21将所述单向限位件31挤压在所述PVC管道3的内壁上，当所述支撑杆21被顶出时，所述支撑杆21移动从而越过部分单向限位件31；该些与支撑杆21分离的单向限位件31在弹性作用下复位，当所述支撑杆21回撤时，支撑杆21无法将复位后的单向限位件31压向所述PVC管道3的内壁上，所述单向限位件31在所述支撑杆21的底部进行支撑，从而限制所述支撑杆21通过。
在上述实施例进一步的，由于所述插孔12中的PVC管道3内设有单向限位件31，因此当需要将支撑垫块2安装到所述管片本体1时，所述支撑杆21难以插入所述插孔12；因此参考图4和图5，所述支撑杆的端部设有插槽311，所述插槽311使所述支撑杆的端部分为对称的两瓣；所述插孔内的PVC管道3的底部固设有用于卡入所述插槽311的楔块32；所述楔块32插入所述插槽311，以使所述支撑杆端部的两瓣外扩；端部外扩前的所述支撑杆位于所述插孔轴心时不与所述单向限位件31接触，端部外扩后的所述支撑杆位于所述插孔轴心时将所述单向限位件31压向所述PVC管道3内壁。如此，当所述支撑杆的端部没被所述楔块32外扩前，所述支撑杆能够插入所述插孔，随着所述支撑杆在所述插孔中的深入，所述支撑杆端部的插槽311会对接所述楔块32，所述楔块32的端部狭尖，而随着端部往下越来越宽，从而使得所述支撑杆的端部的两瓣被外扩；而当所述支撑杆的端部外扩后，所述支撑杆被注浆顶起时，所述支撑杆的端部往上移动的过程中，经过所述单向限位件31时，会将所述单向限位件31压向PVC管道3的内壁，从而使得支撑杆的端部能够通过，当所述支撑杆的；而当所述支撑杆在压力下趋向回撤时，所述支撑杆下方的单向限位块已经复位，所述支撑杆的端部无法向下通过所述单向限位件31，从而实现防止所述支撑杆回撤。
需要说明的是，也可以利用气压的方式往所述注浆孔供气，从而使所述支撑垫块被顶出，而后利用所述PVC管道进行排水，排水完毕后，再往所述注浆孔注浆，使得支撑杆与插孔之间的间隙被填满，从而进一步固化垫块被顶出后的结构，使得支撑垫块2与管片本体1的结构具有更强的耐久性。该盾构管片相对于现有的盾构管片而言，能够在调整姿态方面具有一定程度的主动性，相对于仅通过盾构机顶出的被动方式，达到化被动为主动的效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种盾构管片，其特征在于，包括管片本体，所述管片本体的外侧面设置有可顶出的支撑垫块；
所述管片本体的外侧面上设有供所述支撑垫块嵌入的嵌槽，所述支撑垫块的外侧面和所述管片本体的外侧面共同形成一弧面；
所述支撑垫块向于所述管片本体的一侧固设有若干支撑杆，所述嵌槽中设有若干供所述支撑杆插设的插孔，所述管片本体的内侧面设有注浆孔，所述注浆孔与所述插孔连通，通过往所述注浆孔注浆以将所述支撑杆从所述插孔顶出。
2.根据权利要求1所述的一种盾构管片，其特征在于，所述插孔和所述注浆孔中设置有PVC管道，所述插孔中的PVC管道的内壁设置有防止所述支撑垫块回撤的防回撤结构。
3.根据权利要求2所述的一种盾构管片，其特征在于，所述防回撤结构为条状或片状的单向限位件，所述单向限位件的一端固定于所述PVC管道的内壁上，另一端向所述支撑杆的插入方向倾倒；自然状态下，所述单向限位件与所述PVC管道的内壁之间具有20°-70°的夹角；所述单向限位件具有在被挤压贴近所述PVC管道内壁后自动复位的弹性。
4.根据权利要求3所述的一种盾构管片，其特征在于，所述支撑杆的端部设有插槽，所述插槽使所述支撑杆的端部分为对称的两瓣；所述插孔内的PVC管道的底部固设有用于卡入所述插槽的楔块；所述楔块插入所述插槽，以使所述支撑杆端部的两瓣外扩；端部外扩前的所述支撑杆位于所述插孔轴心时不与所述单向限位件接触，端部外扩后的所述支撑杆位于所述插孔轴心时将所述单向限位件压向所述PVC管道内壁。
5.根据权利要求4所述的一种盾构管片，其特征在于，所述楔块与所述PVC管道一体成型。
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| GR01 | Patent grant | ||
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