CN202215255U - 一种双层衬砌盾构隧道管片与内衬叠合结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双层衬砌盾构隧道管片与内衬叠合结构，所述的叠合结构是由盾构隧道的管片衬砌(1)和钢筋混凝土现浇内衬(2)叠合在一起的结构，相邻管片衬砌(1)之间采用管片连接螺栓(4)连接，在每一个管片衬砌中设有沿管片环形方向布置的管片受力钢筋(6)和沿径向布置的管片拉筋(8)，在每一个内衬(2)中设有沿内衬环形方向布置的内衬受力钢筋(7)和沿径向布置的内衬拉筋(9)，其特征在于，在管片衬砌的内弧面上预留抗剪凸起物或下凹的凹坑。本实用新型通过设置叠合型式的双层衬砌，降低了软土或软硬不均地层盾构隧道的不均匀沉降，提高防水效果和抵抗特殊荷载的冲击，保证了列车运营安全，具有良好的社会经济效益。

Description

一种双层衬砌盾构隧道管片与内衬叠合结构

技术领域

本实用新型涉及盾构隧道，尤其涉及一种双层衬砌盾构隧道管片与内衬叠合结构，适用于采用双层衬砌的盾构隧道管片与内衬的连接。 

背景技术

目前国内修建的盾构隧道采用双层衬砌的实例较少，仅广深港铁路狮子洋隧道及部分采用盾构法修建的输水隧道，双层衬砌在防火、防水、防爆、抗震、抗沉降方面均具有较大优势，特别是在高烈度地震区、软土或软硬不均地层修建的盾构隧道，采用双层衬砌的结构型式具有诸多好处。但是现有的双层衬砌隧道管片与内衬之间均设置为复合结构，即内衬与管片之间各成体系，因此存在以下问题： 

1、由于管片衬砌为采用高强度混凝土预制的结构，表面平整精度较高，管片表面凿毛困难，因此内衬与管片粘结力较差，无法有效形成叠合结构，隧道抗震、抗沉降能力较弱，极限承载能力相对较低。 

2、内衬结构往往只作为隧道的储备结构，不参与荷载分配，因此，造成管片结构较厚，经济性较差。 

3、内衬与管片之间的结构面为弱抗剪连接，是结构受力不明确，在荷载发生巨大变化时，如河床冲淤变化、地震等，结构面易破坏，进而是内衬破坏。 

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述背景技术的不足之处，提出一种能增强结构的刚度和抗沉降性能，提高防水效果和抵抗特殊荷载的冲击的双层衬砌盾构隧道管片与内衬叠合结构，使其在两层结构之间提供足够的抗剪能力。 

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种双层衬砌盾构隧道管片与内衬叠合结构，所述的叠合结构是由盾构隧道的管片衬砌1和钢筋混凝土现浇内衬2叠合在一起的结构，相邻管片衬砌1之间采用管片连接螺栓4连接，在每一个管片衬砌中设有沿管片环形方向布置的管片受力钢筋6和沿径向布置的管片拉筋8，在每一个内衬2中设有沿内衬环形方向布置的内衬受力钢筋7和沿 径向布置的内衬拉筋9，其特征在于，在管片衬砌的内弧面上预留抗剪凸起物或下凹的凹坑。 

优选地，相邻管片衬砌1之间的管片连接螺栓4与内衬拉筋9之间焊接。 

进一步说，所述的管片连接螺栓4采用手孔较大的直螺栓、弯螺栓或斜螺栓。 

优选地，在部分管片拉筋8的内侧端预留钢筋接驳器10，该钢筋接驳器直接与内衬拉筋9相连。 

在上述方案中，所述抗剪凸起物或下凹的凹坑横截面形状可以为正方形、矩形、圆形或三角形。 

优选地，在内衬2中，内衬拉筋9与内衬受力钢筋7相连；在管片衬砌1中，管片受力钢筋6和管片拉筋8相连。 

本实用新型将管片连接螺栓作为与内衬拉筋连接的载体，把内衬的部分拉筋与管片连接螺栓焊接，提高内衬与管片之间的抗剪强度，因此，此类结构一般采用手孔较大的直螺栓或弯螺栓，但也不限制使用斜螺栓。 

本实用新型在管片部分拉筋靠内表面上预留钢筋接驳器，直接与内衬拉筋相连，接驳器可以沿接缝两侧也可以全内表面布置。 

本实用新型在管片内弧面上预留抗剪凸起物或下凹的凹坑，增强内衬与管片的粘结力。 

本实用新型优点是： 

1)本实用新型通过设置叠合型式的双层衬砌，降低了软土或软硬不均地层盾构隧道的不均匀沉降和提高了隧道的抗震、防水和抵抗特殊荷载冲击力的性能，保证了隧道的运营安全，具有良好的社会效益。 

2)由于采用了叠合结构，可以适当减薄盾构管片衬砌的厚度，具有较高的经济效益。 

3)本实用新型仅仅对现有的管片进行小范围的改造，利用既有的手孔、螺栓、及部分改造钢模板等，不会增加太多材料，成本较低。 

附图说明

图1现有双层衬砌盾构隧道结构图； 

图2现有双层衬砌盾构隧道结构A节点详图； 

图3本实用新型双层衬砌盾构隧道结构A节点详图； 

图4本实用新型管片内弧面抗剪凸起物或下凹的凹坑详图； 

图5本实用新型管片内弧面抗剪凸起物或下凹的凹坑与内衬连接图。 

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本实用新型的特征及相关特征做进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解： 

如图所示，1为管片衬砌，2为内衬，3为管片接缝，4为管片连接螺栓，5为螺栓手孔，6为管片受力钢筋，7为内衬受力钢筋，8为管片拉筋，9为内衬拉筋，10为钢筋接驳器，11为抗剪凸起物或下凹的凹坑。 

实施例1：本实用新型主要涉及一种双层衬砌盾构隧道管片与内衬叠合结构，所述的叠合结构是由盾构隧道的管片衬砌1和钢筋混凝土现浇内衬2叠合在一起的结构，相邻管片衬砌1之间采用管片连接螺栓4连接。在每一个管片衬砌1中设有沿管片环形方向布置的管片受力钢筋6和沿径向布置的管片拉筋8，管片受力钢筋6和管片拉筋8相连。在每一个内衬2中设有沿内衬环形方向布置的内衬受力钢筋7和沿径向布置的内衬拉筋9，内衬拉筋9与内衬受力钢筋7相连。 

为增强结构的刚度和抗沉降性能及提高隧道的抗震能力，需要将内衬2和外侧的管片衬砌1设计成叠合结构。而对于叠合结构而言，需要在两层结构之间提供足够的抗剪效果和粘结能力，本实施例主要通过以下技术手段来实现： 

1)相邻管片衬砌1之间的连接采用螺栓手孔5较大的管片连接螺栓4型式，如直螺栓或弯螺栓，特殊条件下也可采用斜螺栓。 

2)在内衬2浇筑之前，在管片连接螺栓4上焊接内衬拉筋9，内衬拉筋9与内衬受力钢筋7相连。 

3)管片1预制时，在部分管片拉筋8的内侧端预留钢筋接驳器10，在内衬2浇筑之前，从管片内侧预留的接驳器10上连接内衬拉筋9，并使内衬拉筋9与内衬受力钢筋7相连。 

4)管片1预制之前，应通过管片钢模板设计，在管片内弧面上预留抗剪凸起物或下凹的凹坑11，所述抗剪凸起物或下凹的凹坑横截面形状可以为正方形、矩形、圆形或三角形。抗剪凸起物或下凹的凹坑11的布置应满足管片吊装要求。 

5)在完成上述的实施条件之后，浇筑钢筋混凝土内衬2，形成叠合体系。 

实施例2：本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于： 

1)相邻管片衬砌1之间的连接采用普通的管片连接螺栓4。 

2)管片连接螺栓4不与内衬拉筋9焊接。 

3)在管片拉筋8上不设置钢筋接驳器10，并不与内衬拉筋9连接。 

实施例3：本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：管片连接螺栓4不与内衬拉筋9焊接。 

实施例4：本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：在管片拉筋8上不设置钢筋接驳器10，并不与内衬拉筋9连接。 

本实用新型所述的盾构隧道管片与内衬的叠合结构，适用于采用双层衬砌的盾构隧道，特别是在软土或软硬不均地层修建的双层衬砌的盾构隧道，两层衬砌之间通过设置叠合结构，隧道整体刚度大，抗沉降效果好，抵抗特殊荷载能力强。 

本实用新型通过设置叠合型式的双层衬砌，降低了软土或软硬不均地层盾构隧道的不均匀沉降，提高防水效果和抵抗特殊荷载的冲击，保证了列车运营安全，具有良好的社会经济效益。 

Claims (6)

1.一种双层衬砌盾构隧道管片与内衬叠合结构，所述的叠合结构是由盾构隧道的管片衬砌(1)和钢筋混凝土现浇内衬(2)叠合在一起的结构，相邻管片衬砌(1)之间采用管片连接螺栓(4)连接，在每一个管片衬砌中设有沿管片环形方向布置的管片受力钢筋(6)和沿径向布置的管片拉筋(8)，在每一个内衬(2)中设有沿内衬环形方向布置的内衬受力钢筋(7)和沿径向布置的内衬拉筋(9)，其特征在于，在管片衬砌的内弧面上预留抗剪凸起物或下凹的凹坑。

2.根据权利要求1所述的一种双层衬砌盾构隧道管片与内衬叠合结构，其特征在于，相邻管片衬砌(1)之间的管片连接螺栓(4)与内衬拉筋(9)之间焊接。

3.根据权利要求2所述的一种双层衬砌盾构隧道管片与内衬叠合结构，其特征在于，所述的管片连接螺栓(4)采用手孔较大的直螺栓、弯螺栓或斜螺栓。

4.根据权利要求1所述的一种双层衬砌盾构隧道管片与内衬叠合结构，其特征在于，在部分管片拉筋(8)的内侧端预留钢筋接驳器(10)，该钢筋接驳器直接与内衬拉筋(9)相连。

5.根据权利要求1所述的一种双层衬砌盾构隧道管片与内衬叠合结构，其特征在于，所述抗剪凸起物或下凹的凹坑横截面形状为正方形、矩形、圆形或三角形。

6.根据权利要求1至5中任一一项权利要求所述的一种双层衬砌盾构隧道管片与内衬叠合结构，其特征在于，在内衬(2)中，内衬拉筋(9)与内衬受力钢筋(7)相连；在管片衬砌(1)中，管片受力钢筋(6)和管片拉筋(8)相连。 

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