CN113622948A - 一种盾构隧道联络通道管道装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种盾构隧道联络通道管道装置，通过设置多块管片、多根套管以及防水层，其中多块管片设置于盾构隧道联络通道内壁上，且多块管片构成一个与盾构隧道联络通道内壁形状对应的环形结构，以实现对联络通道的加固；多根套管设置于多块管片中相邻的管片之间，且多根套管的延伸方向与盾构隧道联络通道内壁垂直，以提高对联络通道的加固强度；防水层设置于多块管片与多跟套管之间的间隙处，用于封堵多块管片与多跟套管之间的间隙，以实现无水作业，从而提高作业安全性。

Description

一种盾构隧道联络通道管道装置

技术领域

本申请涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种盾构隧道联络通道管道装置。

背景技术

由于地铁自身封闭空间的局限性，给地铁的运行带来了一定的安全隐患，地铁一旦发生火灾，后果将会非常的严重。热浪、有毒气体等都会与人流逃生自下而上的方向一致，对于地铁中的人员疏散、逃生等特别不利。

针对这种情况，通过在两条单线区间隧道应设联络通道，以此来降低火灾对地铁的危害值。现在，盾构法施工已成为地铁区间隧道施工的主要工法，但盾构区间隧道联络通道的施工方法却基本上采用暗挖法施工。但是，联络通道工程量小、一般位于现况道路或地下管线之下，由于环境条件的限制，联络通道大多不能实施降水作业，只能采用注浆、冻结等辅助施工措施，施工安全风险较大，容易出现安全事故及环境事故。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例致力于提供一种盾构隧道联络通道管道装置，以减少施工过程中的风险。

本申请一实施例提供的一种盾构隧道联络通道管道装置，包括：多块管片，所述多块管片设置于所述盾构隧道联络通道内壁上，且所述多块管片构成一个与所述盾构隧道联络通道内壁形状对应的环形结构；多根套管，所述多根套管设置于所述多块管片中相邻的管片之间，且所述多根套管的延伸方向与所述盾构隧道联络通道内壁垂直；以及防水层，所述防水层设置于所述多块管片与所述多跟套管之间的间隙处，用于封堵所述多块管片与所述多跟套管之间的间隙。

在一实施例中，所述多根套管靠近所述盾构隧道联络通道内壁的一端外部包括刀头；其中，所述刀头的外直径大于所述套管的直径，且所述刀头的内直径大于所述套管的直径。

在一实施例中，所述盾构隧道联络通道管道装置还包括：加强环梁，所述加强环梁设置于所述多根套管的内部。

在一实施例中，所述盾构隧道联络通道管道装置还包括：植筋，所述植筋设置于所述多块管片处且与所述多块管片的表面平行；其中，部分所述植筋插入所述加强环梁并与所述加强环梁固定连接。

在一实施例中，所述多根套管中部分套管上设置注浆孔，且设置所述注浆孔的套管间隔设置。

在一实施例中，所述盾构隧道联络通道管道装置还包括：后靠设备，所述后靠设备与所述多块管片的内壁表面均匀贴合。

在一实施例中，所述后靠设备包括：后座、支撑柱和多个千斤顶；其中，所述后座的圆弧面与所述多块管片的内壁表面贴合，所述支撑柱竖直设置于所述盾构隧道联络通道内，所述后座的平面与所述支撑柱通过所述多个千斤顶连接。

在一实施例中，每根所述套管包括多节套接的子套管，其中所述子套管的长度包括1.4米。

在一实施例中，所述盾构隧道联络通道管道装置还包括：横向支柱和纵向支柱，所述横向支柱和所述纵向支柱分别沿横纵方向设置于所述盾构隧道联络通道内。

在一实施例中，所述横向支柱上包括滑轨。

本申请实施例提供的一种盾构隧道联络通道管道装置，通过设置多块管片、多根套管以及防水层，其中多块管片设置于盾构隧道联络通道内壁上，且多块管片构成一个与盾构隧道联络通道内壁形状对应的环形结构，以实现对联络通道的加固；多根套管设置于多块管片中相邻的管片之间，且多根套管的延伸方向与盾构隧道联络通道内壁垂直，以提高对联络通道的加固强度；防水层设置于多块管片与多跟套管之间的间隙处，用于封堵多块管片与多跟套管之间的间隙，以实现无水作业，从而提高作业安全性。

附图说明

图1所示为本申请一实施例提供的一种盾构隧道联络通道管道装置的结构示意图。

图2所示为本申请一实施例提供的一种套管的结构示意图。

图3所示为本申请另一实施例提供的一种盾构隧道联络通道管道装置的结构示意图。

图4所示为本申请另一实施例提供的一种盾构隧道联络通道管道装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

此外，在示例性实施例中，因为相同的参考标记表示具有相同结构的相同部件或相同方法的相同步骤，如果示例性地描述了一实施例，则在其他示例性实施例中仅描述与已描述实施例不同的结构或方法。

在整个说明书及权利要求书中，当一个部件描述为“连接”到另一部件，该一个部件可以“直接连接”到另一部件，或者通过第三部件“电连接”到另一部件。此外，除非明确地进行相反的描述，术语“包括”及其相应术语应仅理解为包括所述部件，而不应该理解为排除任何其他部件。

图1所示为本申请一实施例提供的一种盾构隧道联络通道管道装置的结构示意图。如图1所示，该盾构隧道联络通道管道装置包括：多块管片1、多根套管2以及防水层；其中，多块管片1设置于盾构隧道联络通道内壁上，且多块管片1构成一个与盾构隧道联络通道内壁形状对应的环形结构，多根套管2设置于多块管片1中相邻的管片之间，且多根套管2的延伸方向与盾构隧道联络通道内壁垂直，防水层设置于多块管片1与多跟套管2之间的间隙处，用于封堵多块管片1与多跟套管2之间的间隙。通过设置与盾构隧道联络通道内壁形状对应的环形结构的多块管片1以实现盾构隧道联络通道的加固结构，并且在多块管片1中相邻的管片之间设置多根套管2，在多根套管2内注浆以进一步加强盾构隧道联络通道的加固结构。

通过在多块管片1与多跟套管2之间的间隙处设置防水层以封堵多块管片1与多跟套管2之间的间隙，从而实现盾构隧道联络通道内的无水作业，避免沉降或塌陷等安全事故，从而提高作业安全性。

具体的，在钻进机钻进结束，套管2内的土壤清理完毕之后，套管2切面与管片1断面相接处需进行防水处理。管片1厚度为300mm，在接缝处，沿着管片1切割套管2，使套管2的边缘与管片1边缘相差150mm的距离，即套管2的端头在管片1的中间位置。先对管片1和套管2处的缝隙进行泥土清理，通过缝隙往接缝里塞棉丝，起到阻挡泥土的作用。在管片1与套管2接缝处进行石棉水泥打口，使石棉水泥压在套管2上，有止水和使管片1切口的压力传至套管2上的作用。最后在接缝最端头填充遇水膨胀橡胶膏，细节防水作业完毕。然后，对管片1截面切口处进行打毛处理。

本申请实施例提供的一种盾构隧道联络通道管道装置，通过设置多块管片、多根套管以及防水层，其中多块管片设置于盾构隧道联络通道内壁上，且多块管片构成一个与盾构隧道联络通道内壁形状对应的环形结构，以实现对联络通道的加固；多根套管设置于多块管片中相邻的管片之间，且多根套管的延伸方向与盾构隧道联络通道内壁垂直，以提高对联络通道的加固强度；防水层设置于多块管片与多跟套管之间的间隙处，用于封堵多块管片与多跟套管之间的间隙，以实现无水作业，从而提高作业安全性。

在一实施例中，套管2的厚度可以为22毫米且选用Q235钢材，且钢背板需至少提前24小时环氧沥青漆2层，避免套管锈蚀。其中选取套管2的尺寸和材质的原则为考虑施工完成后的静止受力状态和施工过程中的受力状态，套管需满足这两种受力，才能满足联络通道大直径套管钻进法的施工要求。

具体的验证过程如下：

首先，静力下的壁厚设计应计算两种极限状态，包括承载力极限状态和正常使用极限状态。由于套管属于柔性材料，套管壁的承载力极限状态是管壁材料因强度被超过而破坏和管道壁截面因丧失稳定性而破坏，套管壁的正常使用极限状态是竖向变形超过规定的限值。以下是根据这两种极限状态对套管的壁厚进行验算的具体过程：

首先查询相关的地质详刊及图纸和相应的钢结构规范及顶管技术规程，得到相关数据进行验算。

承载力极限状态：

强度验算(去掉管道水的影响、去掉施工的变形影响)：

套管管壁的截面最大组合的折算应力需要满足下式要求：

ησ_θ≤f，

ησ_x≤f，

γ₀σ≤f，

其中，σ_θ为套管管壁截面的最大环向应力(N/mm²)；σ_x为套管管壁纵向应力(N/mm²)；σ为套管管壁最大折算应力(N/mm²)；γ₀为管道的重要性系数，例如可以取1；η为应力折减系数，例如可以取η＝0.9；f为套管的强度设计值，例如可以取205N/mm²；套管管壁的横截面最大环向应力σ_θ可以按下式确定：

其中，M为在荷载组合作用下管壁上的最大弯矩设计值(N·mm)；b₀为管壁计算宽度，例如可以取1000mm；t₀为管壁计算厚度，例如可以取22mm；γ_G1为管道结构自重作用下的分项系数，例如可以取1.2；G_1K为管道自重；F_sv,k为管外水土压力标准值；φ为弯矩的折减系数，无内水压时取1.0；φ_c为可变作用组合系数，例如可以取0.9；r₀为管的计算半径，例如可以取1655mm；k_gm为管道结构自重作用下管壁截面最大弯矩系数，例如可以取0.083；k_vm为竖向土压力作用下管壁截面最大弯矩系数0.138；D₁为管外壁直径，例如可以取3310mm；E_d为套管管侧原状土变形模量，11.5N/mm²；E_p为套管管材弹性模量2.06×10⁵N/mm²；Q_ik为地面堆载或车载传递至管道顶压力的较大标准值；γ_G,sv为竖向水土压力的分项系数，例如可以取1.27。

套管管壁的总应力可以按下式进行核算：

σ_x＝v_pσ_θ±φ_cγ_QαE_PΔT；

其中，ν_p为钢管管材的泊松比，例如可以取0.3；α为钢管管材的线膨胀系数；ΔT为钢管计算温差；联络通道处于18.77m，可以看作恒温，所以φ_cγ_QαE_PΔT为0。

根据工程实例需算当套管的管顶覆盖层的厚度大于1倍管外径或者覆盖层均是淤泥土的时候，套管顶上部的竖向水土压力的标准值可按下式进行计算：

F_SV,k3＝C_j(γ_sB_t-2C)，

G_1k＝γ₁πD₀t，

其中，F_sv,k3为管顶的竖向土压力的标准值(kN/m²)；γ_s为覆盖土层的水土平均有效重度，经计算得15.9kN/m³；C_j为套管顶的竖向土压力系数；B_t为套管顶上部土层压力传递到套管顶处所影响的宽度；

为管顶土的内摩擦角，例如可以取23°；C为土的粘聚力，宜取地质报告中最小值，例如可以取20kN/m²；γ₁为套管钢材的重度，例如可以取78.5kN/m³；D₀为管壁中心直径，例如可以取3288mm；H_s为管顶至原状地面埋置深度，例如可以取18.77m；K_αμ为原状土主动土压力系数及内摩擦系数乘积，一般的粘性土取0.13，饱和黏土取0.11，砂及砾石取0.165。

从而可得：

满足条件。

稳定性验算(去掉管内压力的影响)：

F_cr,k≥K_st(F_sv,k+Q_ik)，

其中，F_cr,k为管壁截面失稳的临界压力标准值；K_st为钢管管壁截面设计稳定性系数，例如可以取2.0；v_s为钢管两侧土的泊松比，例如可以取0.26；v_p为钢管的泊松比，例如可以取0.26；E_P为管材弹性模量，例如可以取2.06×10⁵N/mm²；E_d为管侧土的变形模量，例如可以取11.5N/mm²；t₀为钢管壁的计算厚度，例如可以取22mm；n为管壁失稳时的褶皱波数，经计算取2时F_cr,k最小。

代入上式得：21.32N/mm²＝F_cr,k≥K_st(F_sv,k+Q_ik)＝0.22N/mm²，满足稳定性条件。

竖向变形验算：

ω_c,max＜0.03D₀，

其中，ω_c,max为钢管道在组合荷载作用下的最大竖直变形；k_b为钢管道竖向荷载下的变形系数，例如可以取0.089；

ψ_q为地面作用传递到管道顶的准永久系数，例如可以取0.5；I_p为钢管道单位纵向长度的惯性矩；D₁为套管外径，例如可以取3310mm；D₂为套管内径，例如可以取3266mm；r₀为管道的计算半径，例如可以取1655mm。

代入上式可得0.23mm＝ω_c,max＜0.03D₀＝98.6mm，满足竖向计算的要求。

然后，施工过程中的受力状态验证如下：

套管在施工时向前推进并旋转，套管受到顶力和扭矩的作用。由于施工过程是一个动态过程，顶管受到的力是处于变化中的，因此需要使套管在顶力和扭矩的联合作用下的最大受力满足其强度要求。下面是根据强度条件对套管的壁厚进行设计。

套管在施工中的受力需满足下式要求：

σ_r4＜f；

其中，f为强度设计值，例如可以取205N/mm²；f_v为抗剪强度设计值，例如可以取120N/mm²；P_max为套管所受的最大顶力；T为钢套管受到的扭矩(N·m)；A为钢管圆环截面面积；t₀为管壁计算厚度，例如可以取22mm；σ_r4为套管在顶进过程中受到的最大内力。

进一步，最大顶力的计算过程如下：

P_max＝P_正+P_摩，

P_摩＝2fπD₁L，

其中，P_正为钻进机正面阻力；P_摩为需要克服的摩阻力；γ为土层平均容重；φ为土体内摩擦角，例如可以取11.8°；H₁为覆土深度加顶管外直径，例如可以取22.08m；H_S为覆土深度，例如可以取18.77m；D₁为套管外径，例如可以取3.31m；D₂为套管内径，例如可以取3.266m；f为单位面积摩阻力，例如可以取19.6kN/m²；L为套管总长，例如可以取7.2m。

并且有

即γ＝21.7kN/m³带入以上数据可得：P_正＝164.78kN，P_摩＝2933.4kN则得套管所受的最大顶力为P_max＝3098.2kN。

最大扭矩的计算过程如下：

其中，P为钻进机的转动功率(kW)；n为钻进机转速(r/min)。

将P＝140kW，n＝4r/min带入公式得套管所能受到的最大扭矩为T＝334.25kN·m。

顶力和扭矩联合作用的计算过程如下：

其中，f为钢管的强度设计值；r₁为钢管的平均半径，例如可以取1655mm。

带入数据可得A＝0.227m²，A₀＝8.6m²，将前面算出的数据带入可得σ_r3＝13.8N/mm²。

从而可以得到：

满足条件。

综上可知，联络通道施工过程中钻进机在顶进套管过程中是符合受力要求的，在理论上是可行的。

在一实施例中，每根套管包括多节套接的子套管，其中子套管的长度包括1.4米。在钻进机完成整个钻进工作，做好贯通处理后，对多余出的套管按隧道的弧度进行切割。本申请中联络通道所用的套管长度为7.2m。对于套管长度的设计需进行多方面的考虑。管片加固的钢支撑中间距离为2×1200mm，为了运输的方便，所以套管长度需小于2000mm。套管之间的焊缝与联络通道边缘间的距离不能过小，被切割后在联络通道中留的套管太少则会影响整个联络通道的稳定性；而且套管的重量不能过重，否则会给施工造成不便。所以套管的长度可根据以下公式进行选择，其中l＝1.2～1.7可根据施工现场进行选择：

其中，l为套管长度；n为套管节数；L为联络通道所需套管的总长，例如可以取7.2m。

G＝Alρ_钢；

其中，A为套管横截面积，例如可以取A＝0.227m²；ρ_钢为钢材密度，例如可以取7.85t/m³。

若选择套管长度为1.4m，则套管重量为2.49t，根据施工中的经验，质量可控不会造成施工中的不便，套管长度选择合理。

本申请中联络通道所需套管的长度是7.2m，根据施工现场可取套管长度为1.4m，共取6节。施工完毕后，可按照隧道的弧度切割套管。

图2所示为本申请一实施例提供的一种套管的结构示意图。如图2所示，多根套管2靠近盾构隧道联络通道内壁的一端外部包括刀头21；其中，刀头21的外直径大于套管2本体的直径，且刀头21的内直径大于套管2本体的直径。在地铁联络通道大直径套管钻进施工过程中，机械钻进是靠首管节上的刀具21进行切割钻进的，刀具21直接焊接在首管节上，刀具21需能够满足切削复杂或者坚硬的土层，这些刀具21用硬质的合金组成。在钻进机钻进过程中，需降低管片破断处或周围土壤对后面焊接套管的摩擦，也需要降低在需要纠偏时的困难程度。套,2横截面是个圆环形状，刀具21在圆环上进行焊接，所以需设置刀具21外直径比套管大20mm，内直径比套管小20mm。即需设比套管2内侧外侧各大10mm的刀头，以保证对套管钻进的整个施工状态更好的控制。套管2与刀具21之间通过焊接实现两者的固连。

在一实施例中，多根套管2中部分套管2上设置注浆孔，且设置注浆孔的套管2间隔设置。即每隔一根套管2会一根套管2上设置注浆孔，也就是说，相邻的套管2中只有一根上设置注浆孔。由于刀头21比套管2直径大，在钻进期间套管2外侧土壤会出现松散的现象，所以在施工结束后需进行套管2背后注浆，在套管2上进行预留孔的设置。钻进机在钻进过程中，从动轮与套管2依靠12个铰制孔螺栓进行固连，将回转运动传递给套管2。在一个套管2钻进完成后，与从动轮分离。等间距留3个螺栓孔用做注浆，焊接其余套管2上的螺栓孔，预留的3个注浆孔用6分的熟铁内丝管箍焊接在套管2制作完成的孔上，其厚度和套管2保持一致，然后用内六角外丝堵对预留孔进行封闭。待钻进结束后再把丝堵取下，进行背后注浆。下一个套管2不预留注浆孔全部焊接，即每隔一个套管进行3个注浆孔的预留。

图3所示为本申请另一实施例提供的一种盾构隧道联络通道管道装置的结构示意图。如图3所示，上述盾构隧道联络通道管道装置还可以包括：加强环梁3，加强环梁3设置于多根套管2的内部。

在一实施例中，盾构隧道联络通道管道装置还包括植筋，植筋设置于多块管片1处且与多块管片1的表面平行；其中，部分植筋插入加强环梁3并与加强环梁3固定连接。

管片1与钢管2间隙的细部防水做完，在管片1断面外侧，切断套管2处随着管片1的倾斜角度进行植筋，其中，植筋选择直径为20mm的HRB400级热轧带肋钢筋。对植筋锚固长度进行大体估算。

lb＝αf_y

其中，lb为植筋锚固长度；f_y为钢筋抗拉强度设计值。

根据地铁管片强度C50，可知，f_y＝360MPa，α＝1.3，代入式中可得lb＝468mm，管片1破口处相对受力比较复杂，但是整体属于受压区所以受压锚固区可按下面公式进行计算。

lb,min＝max{0.3lb；7d；100mm}；

经计算可得，该植筋锚固为140mm。

在管片1破口一圈处按照C20@150进行植筋，其中锚固长度为140mm，此钢筋与联络通道加强环梁相连浇筑在一起，伸入加强环梁内的长度为300mm。

加强环梁的配筋按经验进行配筋，加强环梁高400mm，长700mm。管片处的植筋300mm部分伸入加强环梁中，为直径20mm，级别为三级。纵筋上部为4根直径为20mm的钢筋，级别为三级；下部为4根直径为20mm的钢筋，级别为三级，腰筋为2根直径为10mm的钢筋，级别为三级，箍筋采用直径为8mm的钢筋，级别为二级，间距为150mm。

图4所示为本申请另一实施例提供的一种盾构隧道联络通道管道装置的结构示意图。如图4所示，上述盾构隧道联络通道管道装置还可以包括：后靠设备4，后靠设备4与多块管片1的内壁表面均匀贴合。其中，后靠设备4可以包括：后座41、支撑柱42和多个千斤顶43；其中，后座41的圆弧面与多块管片1的内壁表面贴合，支撑柱42竖直设置于盾构隧道联络通道内，后座41的平面与支撑柱42通过多个千斤顶43连接。

在地铁联络通道套管钻进法施工过程中，后靠设备4起很大的作用，后靠设备4的设置一般需满足以下三项原则：后靠设备4的后座41要与管片1的接触面均匀密贴；接触面需满足一定值从而减少管片1承压值；对周围管片1起到一定的支撑加固作用。

针对以上三项原则，本申请后靠设备4的后座41采用外径为5.8m的圆弧板，紧贴管片的内弧面，高为3.12m。经计算，圆弧板的弧长为4.77m，纵向共4环管片4.8m，此圆弧板与管片有一个接触面为22.90m²。盾构隧道后靠土体的稳定性计算如下：

K＝F_PS_管/P_max，

F_P＝γH₂tan²[45°+(φ/2)]；

其中，F_P为单位面积后靠的被动土压力；P_max为钻进过程中所需要的最大顶力，例如可以取3098.2kN；S_管为钻进机顶进后靠设施作用于管片时所占面积；K为安全系数；γ为土层平均容重，例如可以取21.7kN/m³；H₂为覆土深度加顶管半径，例如可以取20.43m。

将数据代入计算所得出的F_P＝670.71t/m²，K＝5，即可判断最大顶力不会引起管片1位移过大，且具备较大的安全储备，方案可行。

为了受力的均匀和施工现场与施工情况等条件进行考虑，设四个千斤顶43。钻进机最大顶力计算中所计算出的最大的顶力为P_max，若设后靠设备4所需千斤顶43个数为a，则所设置的后靠系统千斤顶43需能够承受的力P₁为：

因此所设置的后靠设备4中每个千斤顶43需能够承受的力最好大于P₁。依据本工程，在后靠设备4中设置四个千斤顶43，则每个千斤顶所能够承受的力最小为P₁＝774.6kN。

后靠设备4的自身必须有一定的稳定性，在安装的时候需要即适应隧道联络通道处工作面的大小，又要与联络通道施工中所用的机械位置相对应，想协调，从而保证施工的顺利进行。

在一实施例中，盾构隧道联络通道管道装置还可以包括：横向支柱和纵向支柱，横向支柱和纵向支柱分别沿横纵方向设置于盾构隧道联络通道内。

具体的，对正线隧道进行测量放线，确定联络通道的开口位置。根据现场施工总体规划，确定正线加固的顺序。接着对正线隧道管片进行加固措施的设置。通常在两条隧道正线中，以联络通道的中心里程向左向右发散的管片范围内，分别进行临时支撑。本工程的工作面选为隧道右线，综合考虑右线的施工需要与左线的后续施工需要，对管片的加固措施进行设置。

在一实施例中，横向支柱上包括滑轨。工作面(右线)的正线隧道中的支撑形式是以联络通道工作面为中心点向左右两侧发散开始进行纵向间距为1200mm的支撑，其中在右线隧道上的支撑中间部位设有滑轨，在套管等从洞口运送到支撑处，用滑轨对其进行辅助运输。在联络通道的施工过程中，应该加强监控量测等工作并且及时复紧管片支撑系统的连接螺栓，如果监测数据有异常，应该及时的进行临时支撑加固的补强措施，以确保正洞结构的稳定。

正线隧道左线相应的支撑形式与右线支撑形式相似，在联络通道开口处进行了更有强度的加固形式。使其满足在钻进机钻进到接收阶段施工，保证整个施工的安全。

另外，钻进机始发需在正线隧道联络通道开口处进行混凝土补块和止水箱体的安装。混凝土补块设置的作用包括：

(1)在钻进机钻进工作时，混凝土补块可以阻挡钻进套管内部的泥土。

(2)钻进机在钻进过程中，工作面处切削下的管片将不完整，很容易散落从而对钻进工作造成不便，设置混凝土补块就可以使切削下来的管片与混凝土补块粘接成一个整体，不致散落。

(3)可以避免钻进机切削到管片的面为弧面，钻进机在钻进切削管片时，出现受力不均匀的现象。

(4)可以避免切削面为弧面时，钻进机刀具打滑，切削位置不精确，出现钻进机姿态偏差等现象。

设置混凝土补块的时候需使混凝土补块比钻进区域大，能够起到相应的作用，所以混凝土补块的边界在联络通道开口向上下各200mm处，混凝土补块轴线需与联络通道开口轴线重合，高为3710mm。其中混凝土补块最厚处707mm，需钻进机切削的厚度为195mm，补块强度为C30。

钻进机在工作中，切削管片、土壤使之与原来的整体结构脱离，尤其是切削土壤的过程中，极易使管片碎片与混凝土补块整体掉落，影响整个工作面作业和整体隧道的稳定，造成不良影响。为了避免这些情况，所以需在左右两线隧道混凝土补块处锚索对拉进行固定，钢绞线两端与混凝土补块锚头锁紧，并适当预加应力，使整个在套管内的渣土成为一个整体。其中可对本工程的钢绞线的选择进行最安全的估算，以联络通道最低点埋深22.08mm处静止土压力进行如下计算：

以联络通道最低点埋深22.08mm处静止土压力进行大体估算。

F_p＝γHK₀S，

S＝πr²；

其中，F_p为水平土压力作用在混凝土补块上的力；K₀为静止侧压力系数，取0.35；γ为平均重度，例如可以取21.7kN/m³；H为最低点深度，例如可以取22.08m；r为钻进机切削后套管内混凝土补块半径，例如可以取1.655m；S为钻进机切削后套管内混凝土补块面积。

代入数据到式中可得：F_p＝1442.3kN。

在满足受力情况下，应将锚固端进行错开布置。根据本工程情况选择5根锚索进行固定，每根锚索所需承受的力为288.46kN。1×7结构钢绞线力学性能表选择1×7公称直径为17.8mm的钢绞线，即7ΦS17.8，用锚头固定在两侧混凝土补块上。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种盾构隧道联络通道管道装置，其特征在于，包括：

多块管片，所述多块管片设置于所述盾构隧道联络通道内壁上，且所述多块管片构成一个与所述盾构隧道联络通道内壁形状对应的环形结构；

多根套管，所述多根套管设置于所述多块管片中相邻的管片之间，且所述多根套管的延伸方向与所述盾构隧道联络通道内壁垂直；以及

防水层，所述防水层设置于所述多块管片与所述多跟套管之间的间隙处，用于封堵所述多块管片与所述多跟套管之间的间隙。

2.根据权利要求1所述的盾构隧道联络通道管道装置，其特征在于，所述多根套管靠近所述盾构隧道联络通道内壁的一端外部包括刀头；其中，所述刀头的外直径大于所述套管的直径，且所述刀头的内直径大于所述套管的直径。

3.根据权利要求1所述的盾构隧道联络通道管道装置，其特征在于，还包括：

加强环梁，所述加强环梁设置于所述多根套管的内部。

4.根据权利要求3所述的盾构隧道联络通道管道装置，其特征在于，还包括：植筋，所述植筋设置于所述多块管片处且与所述多块管片的表面平行；其中，部分所述植筋插入所述加强环梁并与所述加强环梁固定连接。

5.根据权利要求1所述的盾构隧道联络通道管道装置，其特征在于，所述多根套管中部分套管上设置注浆孔，且设置所述注浆孔的套管间隔设置。

6.根据权利要求1所述的盾构隧道联络通道管道装置，其特征在于，还包括：

后靠设备，所述后靠设备与所述多块管片的内壁表面均匀贴合。

7.根据权利要求6所述的盾构隧道联络通道管道装置，其特征在于，所述后靠设备包括：后座、支撑柱和多个千斤顶；其中，所述后座的圆弧面与所述多块管片的内壁表面贴合，所述支撑柱竖直设置于所述盾构隧道联络通道内，所述后座的平面与所述支撑柱通过所述多个千斤顶连接。

8.根据权利要求1所述的盾构隧道联络通道管道装置，其特征在于，每根所述套管包括多节套接的子套管，其中所述子套管的长度包括1.4米。

9.根据权利要求1所述的盾构隧道联络通道管道装置，其特征在于，还包括：横向支柱和纵向支柱，所述横向支柱和所述纵向支柱分别沿横纵方向设置于所述盾构隧道联络通道内。

10.根据权利要求9所述的盾构隧道联络通道管道装置，其特征在于，所述横向支柱上包括滑轨。

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