CN203796280U - 高承载力管片接头结构 - Google Patents

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孙巍
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Abstract

本实用新型公开了一种高承载力管片接头结构,用于管片与管片之间的拼装,其特征在于所述管片接头结构包括分别预埋于相邻管片接头内的两预埋件以及与所述预埋件内部结构适配的插入块,两个所述预埋件分别在相邻管片接头内的位置一一对应,所述预埋件插设于两个所述预埋件内连接两者,并呈H型,两个所述预埋件拼合所组成的腔体内部形状与所述插入块的形状相适配。本实用新型的优点是,管片接头结构简单,施工方便快捷,可显著改善管片接头的抗拉承载力和抗剪承载力,提高管片衬砌环的整体刚度,减小管片的变形,该管片接头结构适用于以承受弯矩、剪力为主的非圆形盾构隧道及圆形隧道的特殊区间。

Description

高承载力管片接头结构
技术领域
[0001] 本实用新型属于管片接头技术领域,具体涉及一种高承载力管片接头结构。
背景技术
[0002] 盾构隧道是由若干预制管片通过纵向接头和环向接头拼装而成的结构。目前,管片之间的接头连接主要通过直螺栓、弯螺栓、斜螺栓等结构进行连接。隧道衬砌环被管片接头分开,成为非连续体,且管片接头对衬砌环的刚度有削弱作用。与管片主断面的刚度相t匕,管片接头为薄弱部位。在圆形隧道中,管片以承受轴向压力及弯矩为主,采用螺栓连接结构可满足管片接头的受力要求。而在非圆形的盾构隧道中,诸如矩形盾构隧道或其它异形盾构隧道中,管片接头需要承受较大的弯矩与剪力作用,有时为了满足设计要求,采用了双排螺栓的方式。但双排螺栓需要较大的手孔安装空间,当开设较大体积的手孔时对管片损伤较大,使管片承载力下降。此外,在圆形隧道的超深覆土区间、衬砌环开洞等特殊区段,管片接头同样需要承受较大弯矩与剪力。因此本领域急需开发具有较高承载力的管片接头结构。
发明内容
[0003] 本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处,提供一种高承载力管片接头结构,该接头结构通过将呈H型的插入块插入预埋于相邻管片接头内的两预埋件中,以连接相邻的管片,以提高管片接头的抗拉承载力,同时通过两个预埋件之间相适配的凹槽和凸榫,可提高管片接头的抗剪承载力。
[0004] 本实用新型目的实现由以下技术方案完成:
[0005] 一种高承载力管片接头结构,用于管片与管片之间的拼装,其特征在于所述管片接头结构包括分别预埋于相邻管片接头内的两预埋件以及与所述预埋件内部结构适配的插入块,两个所述预埋件分别在相邻管片接头内的位置一一对应,所述预埋件插设于两个所述预埋件内连接两者,并呈H型,两个所述预埋件拼合所组成的腔体内部形状与所述插入块的形状相适配。
[0006] 所述腔体的开口端位于所述管片的内弧面上,所述预埋件与所述管片的内弧面相
垂直设置。
[0007] H型的所述插入块的尾部具有向两侧突出的尾板,所述尾板上所开设的螺栓孔与所述预埋件内相对应位置的螺栓孔经螺栓相连接固定。
[0008] 两个所述预埋件的拼接面上分别具有相适配的凹槽和凸榫。
[0009] 所述插入块的断面呈H型,其上具有凹槽,所述插入块尾部的凹槽槽宽小于所述插入块头部的凹槽槽宽。
[0010] 所述管片为混凝土管片,所述预埋件与所述混凝土管片之间经锚固钢筋固定连接。
[0011] 所述管片为复合管片,在所述管片的六面覆盖有钢板,所述预埋件与所述复合管片内弧面以及端面上的钢板焊接固定。
[0012] 本实用新型的优点是,管片接头结构简单,施工方便快捷,可显著改善管片接头的抗拉承载力和抗剪承载力,提高管片衬砌环的整体刚度,减小管片的变形,该管片接头结构适用于以承受弯矩、剪力为主的非圆形盾构隧道及圆形隧道的特殊区间。
附图说明
[0013] 图1为本实用新型中H型插入块示意图;
[0014] 图2为本实用新型中两预埋件拼合后的示意图;
[0015] 图3为本实用新型中两预埋件分离后的示意图;
[0016] 图4为本实用新型中两预埋件横向剖切后的示意图;
[0017] 图5为本实用新型中混凝土管片上的接头结构示意图;
[0018] 图6为本实用新型图5中的A向示意图;
[0019] 图7为本实用新型中复合管片上的接头结构示意图。
具体实施方式
[0020] 以下结合附图通过实施例对本实用新型的特征及其它相关特征作进一步详细说明,以便于同行业技术人员的理解:
[0021] 如图1-7,图中标记1-15分别为:H型插入块1、凹槽2、尾板3、螺栓孔4、预埋件5、螺栓孔6、凹槽7、凸榫8、管片9、锚固钢筋10、防水槽11、端面12、内弧面13、端板14、内弧面钢板15 ;
[0022] Wl为凹槽头部槽宽;
[0023] W2为凹槽尾部槽宽。
[0024] 实施例一:本实施例具体涉及一种高承载力的管片接头结构,通过在管片接头中预埋构件并插入连接件以提高管片承受弯矩及剪力的能力,该接头结构具有较高的承载能力,适用于非圆形盾构隧道及圆形盾构隧道中的特殊区间。
[0025] 如图5所示,本实施例中的管片9为混凝土管片,以其环向接头结构为例进行说明:
[0026] 在相邻的管片9的环向接头中分别埋设预埋件5,且预埋件5的外壁面与混凝土之间通过多根锚固钢筋10固定连接,预埋件5与管片9的内弧面13相垂直设置,预埋件5的高度小于管片9 (即端面12)的高度,在管片9的端面12上开设有防水槽11,防水槽11位于预埋件5的上方,通过在防水槽11中嵌入橡胶密封条以实现相邻管片9之间的密封防水;
[0027] 如图1-6所示,在两个预埋件5的拼装面上,也就是管片9的环向接头端面12上分别开设有相互适配的凹槽7和凸榫8,通过凹槽7和凸榫8之间的相互限位,以向管片9提供主要的抗剪承载力;相邻管片9之间的预埋件5相互拼合后构成一腔体,该腔体的内部断面呈H型,且该腔体的开口端位于内弧面13上,自内弧面13向两预埋件5所构成的腔体内插入H型插入块I,以将两预埋件5连接为一体,进而使相邻的管片9之间连为整体,以向管片9提供主要的抗拉承载力;在H型插入块I的尾部具有向两侧突出的尾板3,在尾板3上开设有螺栓孔4,同样的在两预埋件5所构成的腔体中相应的位置处开设有螺栓孔6,当H型插入块I完全插入该腔体后,尾板5与该腔体相贴合,即尾板5与管片9的内弧面13相平齐,在螺栓孔4和螺栓孔6中插入螺栓以使H型插入块I与两预埋件5固定连接,需要说明的是,两预埋件5拼合后所构成的腔体内部形状与H型插入块I的形状相适配,在实际设计中还要考虑到安装精度的问题,因此需要将腔体进行适当放大以利H型插入块的安装。
[0028] 如图1、5所示,H型插入块I的断面呈H型,在其上具有凹槽2,H型插入块I的尾部凹槽2的槽宽W2小于其头部凹槽2的槽宽Wl,这样可以在将H型插入块I塞入到两预埋件5所构成的腔体中时起到锁紧管片9的作用。
[0029] 此外,预埋件的个数及H型插入块的长度可根据管片衬砌环的受力需要进行设计,在需要高承载力的情况下,可适当加大H型插入块的厚度。
[0030] 如图1-6所示,该高承载力管片接头结构的施工方法为:
[0031] (I)在管片9的模板中预先埋设预埋件5,并在其外壁面上焊接锚固钢筋10,之后浇筑混凝土,锚固钢筋10同混凝土之间锚固为一体,形成具有预埋件5的混凝土管片9 ;
[0032] (2)将相邻的管片9通过凹槽7和凸榫8对准拼接,两环向接头上的预埋件5拼合为一体,形成一半封闭腔体,该半封闭腔体的开口端位于管片的内弧面13上;
[0033] (3)其后,将预制的构件H型插入块I推入该半封闭腔体中,用力推入,直至其尾板3与内弧面13相平齐,此时,两预埋件5在H型插入块I的作用下在环向得以限位,确保不动,并承受抗拉承载力;
[0034] (4)最后在尾板3上的螺栓孔4中拧入螺栓至螺栓孔6中,以使预埋件5与H型插入块I固定为一体,避免H型插入块I下落,最终形成具有高承载力的接头结构。
[0035] 在本实施例中,H型插入块将以往管片接头之间的螺栓局部连接转变为沿管片高度的长距离连接,增加了抗拉承载力面积,提高了管片接头的抗拉承载力;同时,相邻管片的环向接头端面上布置有相互配合的凹槽凸榫结构,可大幅提高管片接头的抗剪承载能力;这种H型插入块连接件可显著改善管片接头的力学性能,提高管片衬砌环的整体刚度,减小管片的变形。
[0036] 实施例二:如图7所示,该管片接头结构同样可应用于本实施例中的复合管片,该复合管片的六面上覆盖有钢板,此时在本实施例中的预埋件5并不需要通过锚固钢筋同混凝土固结为一体,可通过焊接的手段同复合管片9固定连接,具体是,预埋件5的上端及两个侧边同端板14焊接固定,其下端同内弧面钢板15焊接固定,其余结构与实施例一相同。

Claims (7)

1.一种高承载力管片接头结构,用于管片与管片之间的拼装,其特征在于所述管片接头结构包括分别预埋于相邻管片接头内的两预埋件以及与所述预埋件内部结构适配的插入块,两个所述预埋件分别在相邻管片接头内的位置一一对应,所述预埋件插设于两个所述预埋件内连接两者,并呈H型,两个所述预埋件拼合所组成的腔体内部形状与所述插入块的形状相适配。
2.根据权利要求1所述的一种高承载力管片接头结构,其特征在于所述腔体的开口端位于所述管片的内弧面上,所述预埋件与所述管片的内弧面相垂直设置。
3.根据权利要求1所述的一种高承载力管片接头结构,其特征在于H型的所述插入块的尾部具有向两侧突出的尾板,所述尾板上所开设的螺栓孔与所述预埋件内相对应位置的螺栓孔经螺栓相连接固定。
4.根据权利要求1所述的一种高承载力管片接头结构,其特征在于两个所述预埋件的拼接面上分别具有相适配的凹槽和凸榫。
5.根据权利要求1所述的一种高承载力管片接头结构,其特征在于所述插入块的断面呈H型,其上具有凹槽,所述插入块尾部的凹槽槽宽小于所述插入块头部的凹槽槽宽。
6.根据权利要求1所述的一种高承载力管片接头结构,其特征在于所述管片为混凝土管片,所述预埋件与所述混凝土管片之间经锚固钢筋固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种高承载力管片接头结构,其特征在于所述管片为复合管片,在所述管片的六面覆盖有钢板,所述预埋件与所述复合管片内弧面以及端面上的钢板焊接固定。
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CN104314584A (zh) * 2014-09-30 2015-01-28 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司 一种拼装式顶管管片结构及其拼装方法

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