CN1632287A - 盾构隧道预应力管 - Google Patents

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Abstract

盾构隧道预应力管，是在钢筋笼内加波纹管，波纹管内有预应力筋，预应力筋两端分别从管片内壁的孔道伸出，与固定在其上的预应力筋锚固装置连接。盾构隧道预应力管可以分块制作管片，用千斤顶张拉拼装而成，可以减少金属件，节省拼装时间，节约人力，缩短工期，有效控制混凝士裂缝，提高止水性能。

Description

盾构隧道预应力管
技术领域
本发明涉及一种盾构隧道预应力管的结构，属于地下建筑技术领域。
背景技术
随着中国经济的腾飞，中国大规模基础设施的建设已经进入了高速发展的阶段，特别是铁路、公路隧道建设；大中型水电站建设，以及南水北调、西气东输等重大工程，都有大量的长大隧道需要完成。优质、高效、发展新科技将是科研人员为之奋斗的目标。在盾构隧道的施工中，混凝土管片占整个工程造价的40％，所以混凝土管片的制作、安装技术是其关键之一。
现有技术预制的盾构隧道管片，一般为钢筋混凝土结构，其连接方式全部采用钢制螺栓连接，主要缺点为：一是使用的凸露金属件较多，对于隧道止水性有一定影响；二是，由于螺栓的紧固一般需要三次方能完成，所以需要大量的人力，且费时、费工，对于施工周期有一定影响；三是，在由盾构或顶管施工的有内压隧道中，普通管片需要加厚管壁，或是重新施作二次内衬才能满足力学性能和安全的要求，使得经济成本增加，施工效率较低。
本发明针对现有的预制盾构隧道管片的不足，提出了一种盾构隧道预应力管片。
发明内容
本发明的目的是提出一种受力性能好，拼装时间少，施工效率高的盾构隧道预应力管。
为达上述目的，本发明提出一种盾构隧道预应力管，其主要实施方案是：在盾构隧道预应力管片内部放置预应力筋，使得管片建立环向以及纵向的预应力，以提高管片的受力性能。
预应力筋可以选用钢绞线、钢丝等预应力材料，预应力筋张拉最好采用无粘结方式。
盾构隧道预应力管是钢筋混凝土结构，内有预制的钢筋笼，钢筋笼内有空心管，空心管内有预应力筋，预应力筋的两端分别从盾构隧道预应力管的内壁孔道伸出，并与连接在其上的预应力筋锚固装置连接。
预应力筋绕管的方式可以是单环、多环、螺旋式、直线状或其它形式，也可以是几种形状的组合。
预应力筋锚固装置包括一个预埋钢板，板面开有槽口，壳体，支撑钢板，锚垫板和锚具。预埋钢板的预焊钢筋朝下，板面槽口与预应力管片内壁孔道对接，壳体的两侧壁开有槽口，该槽口分别与锚垫板连接，一个连接固定端锚具，一个连接张拉端锚具，壳体与支撑钢板连接，作为整体加强壳体结构，整体加强壳体结构则连接在预埋钢板上。
本发明的有益效果是将现代预应力技术引入到预制盾构隧道管片的结构中，提高管片的受力性能，减少管片的拼装时间，大量节约人力，缩短工期，提高施工效率，在有内压的盾构或顶管施工的管道中，通过施加预应力，可以抵消由于内压产生的扩张力，使得衬砌结构厚度减薄，以减少钢筋混凝土用量，提高综合技术水平和经济效益。
附图说明
图1是盾构隧道预应力管的局部剖视结构示意图。
图2是预应力筋锚固装置的结构示意图。
图标说明
1.钢筋笼
2.空心管
3.预应力筋
4.盾构隧道预应力管片内壁孔道
5.预应力筋锚固装置
6.预埋弧形钢板
7.壳体
8.支撑钢板
9.锚具
10.槽口
具体实施方式
附图以双圈预应力筋为实施例，壳体选用梯形钢壳，预应力筋选用钢绞线，内置空心管选用波纹管。整个预应力管环由4至7个管片组成，管片与管片之间有凹凸榫接头连接。管片与管片之间的波纹管对接准确后，形成一环状通道。其中有一只管片上固定有预应力筋锚固装置。
两根钢绞线分别从预埋钢板6的一侧的两个槽口穿入波纹管中，从另一侧的两槽口穿出，然后引入梯形钢壳7两侧的槽口。钢绞线一端与固定端锚具连接，另一端与张拉端锚具连接，然后用千斤顶进行张拉，当达到预设应力后封锚，并对管片孔道端部进行灌浆处理。
本发明不但可以节省大量由于管片拼装的金属件，而且省工、省力、缩短施工周期，与不施加预应力的管片相比，在大幅降低钢筋以及混凝土用量的情况下，可以获得相同的抗弯性能，尤其在大中直径管片场合，亦可以使得管片厚度减薄，提高综合经济效益。引入预应力技术的另一优点是：可以控制混凝土的裂缝，保证隧道的止水性、提高强度。施工时，由于采用千斤顶张拉，在圆周上集中一处作业，施工也较为方便。

Claims (3)

1.盾构隧道预应力管，内有预制钢筋笼(1)，其特征在于：钢筋笼内有空心管(2)，空心管内有预应力筋(3)，预应力筋的两端分别从盾构隧道预应力管内壁的孔道(4)伸出，与连接在其上的预应力筋锚固装置(5)连接。
2.根据权利要求1所述的盾构隧道预应力管，其特征在于：它在管内的结构可以是单环、多环、螺旋环、直线状或其它形状，也可以是其它形状的组合。
3.根据权利要求1所述的盾构隧道预应力管，其特征在于：所述的预应力筋锚固装置(5)的预埋钢板(6)板面有槽口(10)，其预焊钢筋朝下，与预应力管内部连成一体，预埋钢板(6)板面有槽口(10)，槽口(10)与预应力管片内壁孔道(4)对接，壳体(7)的两侧壁开有槽口(10)，该槽口分别与锚垫板和锚具连接，一个连接固定端锚具，另一个连接张拉端锚具，壳体(7)与壳体内连接的支撑钢板(8)，作为整体加强壳体结构连接在预埋钢板(6)上。
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