CN209228380U - 一种管片卯榫式盾构隧道结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种管片卯榫式盾构隧道结构,所述盾构隧道结构是由多组管片本体拼装而成,所述管片本体的一端为圆弧形的榫头结构,另一端断面为卯头结构;相邻管片本体之间在纵缝通过卯头结构和榫头结构相互卯榫连接;所述卯头结构为通过锚固钢筋与管片本体相固接的预埋钢构件,所述预埋钢构件的外端端面为与榫头结构相配合的凹槽面,且在所述凹槽面内铺贴有GB/SR止水条,在管片本体两侧缘断面中间分别设置有相互配合的凹槽和凸头,相邻的管片本体侧面均通过凹槽和凸头进行卯榫连接,并在凹槽和凸头之间的接触面粘结有GB/SR止水条。本实用新型接头型式简单,施工方便,无螺栓手孔,防水效果好,可减少管片错台,提高拼装质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种管片卯榫式盾构隧道结构,涉及地铁、铁路、公路、市政、水电管路修建等领域,适用于盾构隧道管片接头结构的设计。
背景技术
近年来盾构隧道在城市地铁、跨江海隧道等领域中得到了广泛的应用。盾构隧道管片衬砌结构是通过管片接头将管片拼接成环,再通过环间接头将单个管片环连接成管状结构而构成的隧道主体。衬砌结构是盾构隧道的主要支护,而衬砌环作为一个整体,管片接头是其薄弱环节。
目前,盾构隧道管片结构接头多采用内置螺栓连接,并使用弹性密封垫加遇水膨胀橡胶条防水。这种结构通过螺栓连接增加了隧道的整体稳定性,但是由于管片需要预留螺栓孔和安装手孔,受力性能降低,同时也容易形成渗漏水通道。接头防水结构采用的弹性密封垫和遇水膨胀橡胶容易老化,耐久性较差,密封垫用胶水粘结在管片表面,容易脱落,此外,拼装误差、管片错台和张开都会直接导致密封垫的错缝和张开,影响防水效果。
随着城市化进程的推进,越来越多的隧道进行建设和投入使用,为提高隧道管片的施工效率和拼装质量,提高运营期隧道的耐久性和防水性能,研究开发一种方便拼装、受力性能和防水效果良好的管片结构有重要意义。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种管片卯榫式盾构隧道结构,从而提高拼装效率,增强管片的受力性能和防水效果。
为达到上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种管片卯榫式盾构隧道结构,所述盾构隧道结构是由多组管片本体拼装而成,所述管片本体的一端纵向断面为圆弧形的榫头结构,另一端断面通过多根锚固钢筋连接有卯头结构;相邻管片本体之间在纵缝通过卯头结构和榫头结构相互卯榫连接;所述卯头结构为通过锚固钢筋与管片本体相固接的预埋钢构件,所述预埋钢构件的外端端面为与榫头结构相配合的凹槽面,且在所述凹槽面内铺贴有GB/SR止水条,在管片本体两侧缘断面中间分别设置有相互配合的凹槽和凸头,相邻的管片本体侧面均通过凹槽和凸头进行卯榫连接,并在凹槽和凸头之间的接触面粘结有GB/SR止水条。
进一步的,本实用新型所述管片本体的榫头结构的圆弧直径为管片厚度,弧度为180°。
进一步的,本实用新型所述预埋钢构件为不锈钢材料,边线夹角为3-6°,内凹圆弧直径为管片厚度,弧度为180°,钢构件锚固钢筋直径为16-22毫米,长度为10倍的钢筋直径。
进一步的,本实用新型所述凹槽的宽度占管片本体侧缘厚度的1/3-1/2,凹槽的深度为管片本体厚度的1/3-1/2;所述凸头的厚度占管片本体侧缘厚度的1/3-1/2,凸头的高度为管片本体厚度的1/3-1/2。
进一步的,本实用新型所述GB/SR止水条的主体材料为丁基橡胶,厚度为4-10毫米。
由于上述技术方案运用,本实用新型与现有技术相比具有下列优点:
1、本实用新型在管片接头处采用凹凸面卯榫设计,管片本身可实现拼装定位,提高了拼装的效率和质量;不需要预留手孔和螺栓孔,避免了对管片受力性能的影响,并充分利用管片本体保证接头的连接强度。
2、本实用新型管片纵向侧缘预埋不锈钢构件,增强了接头的受力性能,避免了接头因局部受力过大而产生的破损。
3、本实用新型采用丁基橡胶做防水材料,具有特强的自粘性和优异的耐老化性,可适应管片接头处的微变形。
4、本实用新型采用接头全截面防水,防水材料沿整个接缝断面铺满,避免了因拼装误差或管片错台引起的局部防水密封失效,保证了不同工况下的防水效果。
附图说明
图1是本实用新型实施例的管片块间连接结构图;
图2是本实用新型实施例的管片结构图;
图3是本实用新型实施例的管片环向接头结构图;
图4是本实用新型实施例的管片纵向接头预埋钢构件结构图;
其中:1、管片;2、GB/SR止水条;3、预埋钢构件;4、锚固钢筋;5、凹槽;6、凸头。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述:
如图1-4所示,本实用新型的管片卯榫式盾构隧道结构是由多组管片本体1拼装而成,所述管片本体1的一端纵向断面为圆弧形的榫头结构,另一端断面通过多根锚固钢筋4连接有卯头结构;相邻管片本体之间在纵缝通过卯头结构和榫头结构相互卯榫连接;所述卯头结构为通过锚固钢筋4与管片本体相固接的预埋钢构件3,所述预埋钢构件3的外端端面为与榫头结构相配合的凹槽面,且在所述凹槽面内铺贴有GB/SR止水条2,在管片本体1两侧缘断面中间分别设置有相互配合的凹槽5和凸头6,相邻的管片本体侧面均通过凹槽5和凸头6进行卯榫连接,并在凹槽5和凸头6之间的接触面粘结有GB/SR止水条2;所述管片本体1的榫头结构的圆弧直径为管片厚度,弧度为180°;所述预埋钢构件3为不锈钢材料,边线夹角为3°~6°,内凹圆弧直径为管片厚度,弧度为180°,钢构件锚固钢筋4直径为16~22毫米,长度为10倍的钢筋直径;所述凹槽5的宽度占管片本体侧缘厚度的1/3-1/2,凹槽5的深度为管片本体厚度的1/3-1/2;所述凸头6的厚度占管片本体侧缘厚度的1/3-1/2,凸头的高度为管片本体厚度的1/3-1/2;所述GB/SR止水条2的主体材料为丁基橡胶,厚度为4-10毫米。
本实施例更具体的说:参见图1至图4所示,本实用新型的管片卯榫式盾构隧道结构主要包括6mm厚的GB/SR丁基止水条2;边线夹角为5°的预埋不锈钢构件3;直径20mm,长20cm的锚固钢筋4;宽/厚度10cm,深/高度10cm的管片环缝凹槽5和凸头6。如图1所示,管片本体直径6m,外径6.6m,管片厚0.3m。管片本体纵向侧缘为凹凸圆弧设计,圆弧直径为0.3m,弧度为180°。纵缝接头一侧预埋不锈钢构件,相邻管片通过凹凸圆弧相互卯榫连接,充分利用了管片自身强度来保证管片的整环受力性能。如图2所示,管片纵向边缘一侧预埋内凹钢构件,内凹圆弧直径为0.3m,弧度为180°,钢构件外侧粘结6mm厚GB/SR丁基止水条,预埋钢构件增强了管片接头强度,避免了接头因局部受力过大而产生的破损。 如图3所示,相邻管片本体侧面通过凹凸槽卯榫连接,接头接触面粘结6mm厚GB/SR丁基止水条,利用管片环间卯榫结构提高隧道的整体性,同时可以避免发生环间错台。如图4所示,预埋钢构件通过钢筋锚固于管片混凝土中,钢构件内外边线与管片环弧度保持一致,左右边线所夹角度为5°,弧度设计保证了预埋钢构件处管片圆弧的连续性,锚固钢筋增强了混凝土对钢构件的握裹力,同时使得管片刚度变化均匀,减少应力集中。
Claims (5)
1.一种管片卯榫式盾构隧道结构,所述盾构隧道结构是由多组管片本体(1)拼装而成,其特征在于:所述管片本体(1)的一端纵向断面为圆弧形的榫头结构,另一端断面通过多根锚固钢筋(4)连接有卯头结构;相邻管片本体之间在纵缝通过卯头结构和榫头结构相互卯榫连接;所述卯头结构为通过锚固钢筋(4)与管片本体相固接的预埋钢构件(3),所述预埋钢构件(3)的外端端面为与榫头结构相配合的凹槽面,且在所述凹槽面内铺贴有GB/SR止水条(2),在管片本体(1)两侧缘断面中间分别设置有相互配合的凹槽(5)和凸头(6),相邻的管片本体侧面均通过凹槽(5)和凸头(6)进行卯榫连接,并在凹槽(5)和凸头(6)之间的接触面粘结有GB/SR止水条(2)。
2.根据权利要求1所述的管片卯榫式盾构隧道结构,其特征在于:所述管片本体(1)的榫头结构的圆弧直径为管片厚度,弧度为180°。
3.根据权利要求1所述的管片卯榫式盾构隧道结构,其特征在于:所述预埋钢构件(3)为不锈钢材料,边线夹角为3°~6°,内凹圆弧直径为管片厚度,弧度为180°,钢构件锚固钢筋(4)直径为16~22毫米,长度为10倍的钢筋直径。
4.根据权利要求1所述的管片卯榫式盾构隧道结构,其特征在于:所述凹槽(5)的宽度占管片本体侧缘厚度的1/3-1/2,凹槽(5)的深度为管片本体厚度的1/3-1/2;所述凸头(6)的厚度占管片本体侧缘厚度的1/3-1/2,凸头的高度为管片本体厚度的1/3-1/2。
5.根据权利要求1所述的管片卯榫式盾构隧道结构,其特征在于:所述GB/SR止水条(2)的主体材料为丁基橡胶,厚度为4-10毫米。
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CN201821583221.6U CN209228380U (zh) | 2018-09-27 | 2018-09-27 | 一种管片卯榫式盾构隧道结构 |
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Cited By (2)
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CN109505624A (zh) * | 2018-09-27 | 2019-03-22 | 中铁隧道局集团有限公司 | 一种管片卯榫式盾构隧道结构 |
CN113700499A (zh) * | 2021-10-28 | 2021-11-26 | 中铁二十五局集团第三工程有限公司 | 一种拱顶预制构件及二衬隧道台车 |
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