CN201771515U - 一种7+1分块方式的盾构隧道衬砌环 - Google Patents

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肖明清
邓朝辉
裴利华
季大雪
资谊
王腾飞
殷怀连
李鸣冲
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中铁第四勘察设计院集团有限公司
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Abstract

一种7+1分块方式的盾构隧道衬砌环,涉及盾构隧道衬砌,用于克服现有7+1分块方式的盾构隧道衬砌环不便拼装、纵向刚度弱的缺陷。它由五块标准管片、两块邻接管片和一块封顶管片拼接构成,所述衬砌环沿纵向设有纵向螺栓。其特别之处在于:所述标准管片与邻接管片对应的圆心角相等,所述封顶管片对应的圆心角为标准管片对应圆心角的1/3。本实用新型的盾构隧道衬砌环易于拼装、纵向刚度强,尤其是采用了对应圆心角为标准管片对应圆心角的1/3的封顶管片,其对应的圆心角较小,因此便于安装,大大降低了施工难度;同时,该结构能够实现全隧道的错缝拼装,加上纵向螺栓数目合理,提高了整个隧道的纵向刚度。

Description

一种7+1分块方式的盾构隧道衬砌环
技术领域
[0001] 本实用新型涉及盾构隧道衬砌,具体地指一种7+1分块方式的盾构隧道衬砌环。 背景技术
[0002] 盾构隧道衬砌的管片分块方式需要综合考虑每块管片的重量、拼装便利性,以及 整个衬砌环的力学特征、纵向连接刚度等因素。因此对于大直径盾构隧道来说,合理的分块 数和封顶块角度能有效地降低拼装难度;合理的纵向螺栓数目和错缝拼装的拼装方式则能 有效地提高纵向刚度,从而提高隧道的抗震性,增加抵抗不均勻沉降的能力等。
[0003] 目前现有的7+1分块方式的盾构隧道衬砌环由八块管片拼接而成,其管片的分块 示意图如说明书附图中的图1所示。该衬砌环包括五块依次连接的标准管片1、两块分别 与上述标准管片1的两外侧连接的邻接管片2和两邻接管片2之间的一块封顶管片3。其 中,每块标准管片1和邻接管片2的分块角度相等,封顶管片3的分块角度为标准管片1或 者邻接管片2的1/2。即标准管片1和邻接管片2的分块角度均为48°,封顶管片3的分 块角度为24°。整个衬砌环的侧面均勻分布有三十颗纵向螺栓4,其中,封顶管片3上设置 两颗,其余管片上设置四颗,相邻纵向螺栓4间圆弧对应的圆心角为12°。该衬砌环在使用 时可以采用环向搭接1/2错缝拼装和环向搭接1/4错缝拼装两种方式,但两种方式均存在 问题:
[0004] 1、当采用环向搭接1/2错缝拼装时(如说明书附图中的图2所示),一方面,由于 局部纵缝为通缝5,所以削弱了衬砌环的结构刚度,且不利于接缝的防水;另一方面,采用 该分块方式在直线段隧道拼装时须采用较复杂的组合方式拟合,不利于直线段隧道衬砌环 的拼装。
[0005] 2、当采用环向搭接1/4错缝拼装时(如说明书附图中的图3所示),一方面,环间 错缝搭接长度较小,不利于环间剪力和弯矩的传递;另一方面,当施工中盾构掘进千斤顶6 成对布置时,掘进千斤顶6存在作用在纵向接缝上的情况,引起应力集中,易导致管片被破 坏。
实用新型内容
[0006] 本实用新型的目的就是克服上述现有7+1分块方式的盾构隧道衬砌环的缺陷,设 计一种便于拼装、纵向刚度强的7+1分块方式的盾构隧道衬砌环。
[0007] 为实现上述目的,本实用新型设计的一种7+1分块方式的盾构隧道衬砌环由五块 标准管片、两块邻接管片和一块封顶管片拼接构成,所述衬砌环沿纵向设有纵向螺栓。其特 别之处在于:所述标准管片与邻接管片对应的圆心角相等,所述封顶管片对应的圆心角为 标准管片对应圆心角的1/3。
[0008] 进一步地,所述纵向螺栓为二十二颗,沿圆周均勻布置,且所述封顶管片上设有一 颗纵向螺栓。
[0009] 更进一步地,所述纵向螺栓设置于所述封顶管片的中心位置。[0010] 本实用新型的盾构隧道衬砌环易于拼装、纵向刚度强,尤其是采用了对应圆心角 为标准管片对应圆心角的1/3的封顶管片,其对应的圆心角较小,因此便于安装,大大降低 了施工难度;同时,该结构能够实现全隧道的错缝拼装,加上纵向螺栓数目合理,提高了整 个隧道的纵向刚度。
附图说明
[0011] 图1是现有7+1分块方式的盾构隧道衬砌环的管片分块示意图;
[0012] 图2是图1所示衬砌环采用环向搭接1/2错缝拼装方式时的三环拼装示意图;
[0013] 图3是图1所示衬砌环采用环向搭接1/4错缝拼装方式时的三环拼装示意图;
[0014] 图4是本实用新型的7+1分块方式的盾构隧道衬砌环的管片分块示意图;
[0015] 图5是图4所示衬砌环的拼装示意图;
[0016] 图中,1-标准管片,2-邻接管片,3-封顶管片,4-纵向螺栓,5-通缝,6-掘进千斤 顶。
具体实施方式
[0017] 以下结合附图和具体实施例对本实用新型的一种7+1分块方式的盾构隧道衬砌 环作进一步的详细描述:
[0018] 图1至图3所示的现有7+1分块方式的盾构隧道衬砌环,因在上述背景技术部分 已作了详细描述,于此不再赘述。
[0019] 如图4所示,本实施例的一种7+1分块方式的盾构隧道衬砌环,由五块依次连 接的标准管片1、两块分别与标准管片1的两外侧连接的邻接管片2和一块封顶管片3 拼接构成。每块标准管片1和邻接管片2对应的圆心角相等,均为360° X3/22(约为 49° 5' 27"),封顶管片3对应的圆心角为标准管片1对应圆心角的1/3,即360° /22(约 为16° 21' 49")。衬砌环沿纵向设有二十二颗纵向螺栓4,沿圆周均勻布置,相邻纵向螺 栓4之间的夹角亦为360° /22(约为16° 21' 49〃)。其中,在封顶管片3的中心位置设 有一颗纵向螺栓4。
[0020] 如图5所示,在拼装过程中,沿盾构推进方向,相邻的衬砌环之间依次旋转 360° X 2/22 (约32° 43' 38〃),能够实现良好的错缝拼装。

Claims (3)

  1. 一种7+1分块方式的盾构隧道衬砌环,由五块标准管片(1)、两块邻接管片(2)和一块封顶管片(3)拼接构成,所述衬砌环沿纵向设有纵向螺栓(4),其特征在于:所述标准管片(1)与邻接管片(2)对应的圆心角相等,所述封顶管片(3)对应的圆心角为标准管片(1)对应圆心角的1/3。
  2. 2.根据权利要求1所述的一种7+1分块方式的盾构隧道衬砌环,其特征在于:所述纵 向螺栓(4)为二十二颗,沿圆周均勻布置,且所述封顶管片(3)上设有一颗纵向螺栓(4)。
  3. 3.根据权利要求2所述的一种7+1分块方式的盾构隧道衬砌环,其特征在于:所述纵 向螺栓(4)设置于所述封顶管片(3)的中心位置。
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