CN212296372U - 一种端头井中盾构机进出洞门位置的钢筋笼连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及盾构施工技术领域，特别是涉及一种端头井中盾构机进出洞门位置的钢筋笼连接结构，包括钢筋笼纵向接缝处的工字钢接头，工字钢接头的迎土面翼缘板中段为非金属材质的翼缘替代板；工字钢接头的腹基础板上靠近迎土面的部分横向切成几根腹板残条，然后盖上腹替代板。本实用新型中，通过将工字钢接头中位于围护结构衬砌迎土面的部分替换成可被盾构机打碎或直接吞入的部件，结合可被盾构机打碎并穿透的玻璃纤维筋混凝土，允许端头井外侧的围护结构衬砌在开凿完盾构机洞门后在迎土面保留一部分，明显提升了施工的安全性，无需事先对地层进行加固。

Description

一种端头井中盾构机进出洞门位置的钢筋笼连接结构

技术领域

本实用新型涉及盾构施工技术领域，特别是涉及一种端头井中盾构机进出洞门位置的钢筋笼连接结构。

背景技术

隧道施工经常用到盾构机，盾构机由一个端头井出发，在地层中掘进到达另一个端头井。

为保证盾构端头井开挖安全，通常在端头井外侧施做围护结构。当在富水地层且水压较大时，围护结构一般采用地下连续墙。地下连续墙由多幅钢筋笼通过锁口管连接，形成闭合的地下连续墙。地下连续墙钢筋笼的接口形式主要有锁口管、预制桩、工字钢、十字钢板等多种形式，其中工字钢接头形式应用较为广泛。

盾构机进出洞，刀盘无法切割、搅碎围护结构中的钢筋，因此在盾构始发与接收时，须在洞门钢环范围内破除围护结构，富水地层易发生涌水涌砂，甚至引起地面塌陷。

地下连续墙钢筋采用高强度的玻璃纤维筋，盾构机可直接切削地下连续墙而无需破除，但玻璃纤维筋韧性差，无法替代全部的钢筋，只能替代盾构机进出洞门位置的钢筋笼迎土面的钢筋，这样在盾构机进出地层前，只需剔凿洞门范围内未被玻璃纤维筋替代的钢筋的围护结构衬砌，即地下连续墙墙体厚度的三分之二，保留迎土面的含有玻璃纤维部分的三分之一厚度的地下连续墙衬砌。

但当盾构机直径较大，无法避免穿过衬砌的钢筋笼的接缝时，施工的难度就大大增加了。因为盾构机也无法打碎工字钢，这时就只得凿透整个衬砌，同时切断盾构机进出洞门位置的工字钢，为避免出现涌水涌砂现象，通常还要事先对地层进行加固。

实用新型内容

本实用新型提供一种端头井中盾构机进出洞门位置的钢筋笼连接结构。

解决的技术问题是：盾构机直接切削端头井围护结构，端头井围护结构衬砌的钢筋笼及钢筋笼接缝处的金属连接构件制约盾构机直接切削进出地层。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种端头井中盾构机进出洞门位置的钢筋笼连接结构，用于端头井外侧围护结构衬砌中盾构机洞门处的钢筋笼的连接，包括钢筋笼纵向接缝处的工字钢接头，所述工字钢接头包括迎土面翼缘板、腹基础板、以及背土面翼缘板，所述迎土面翼缘板中段为非金属材质的翼缘替代板，所述翼缘替代板两端分别超过盾构机洞门边沿设置；

所述腹基础板与翼缘替代板接触的边沿位置沿腹基础板长度方向间隔开设有开口朝向翼缘替代板的缺口，并由缺口分隔成梳齿状的腹板残条；

所述腹基础板上设置有非金属材质的腹替代板，所述腹替代板的板面贴靠腹板残条的板面设置、与腹板残条固定连接，且板宽不小于腹板残条的长度；所述腹替代板的一个长端面贴靠翼缘替代板设置、且两端与翼缘替代板的两端平齐。

进一步，所述翼缘替代板通过固定钢筋与腹板残条连接，所述固定钢筋包括中部箍设在腹替代板上的A固定钢筋、以及设置在腹基础板远离腹替代板的板面上的B固定钢筋，每根所述固定钢筋一端与腹基础板固定连接，另一端与翼缘替代板固定连接。

进一步，所述固定钢筋与腹基础板焊接连接。

进一步，所述A固定钢筋与B固定钢筋穿透腹基础板后相互连接。

进一步，所述固定钢筋的一端沿翼缘替代板的板面延伸，并通过穿透翼缘替代板的铁丝与翼缘替代板绑扎连接。

进一步，所述翼缘替代板与腹替代板均为木板或纤维板。

进一步，所述腹替代板通过螺栓与腹板残条可拆卸连接。

进一步，所述腹板残条的长度不大于腹基础板最宽处的宽度的一半。

本实用新型一种端头井中盾构机进出洞门位置的钢筋笼连接结构与现有技术相比，具有如下有益效果：

本实用新型中，通过将工字钢接头中位于衬砌迎土面的部分替换成可被盾构机打碎或直接吞入的部件，结合可被盾构机打碎并穿透的玻璃纤维筋混凝土，允许端头井的衬砌在开凿完盾构机洞门后在迎土面保留一部分，明显提升了施工的安全性，无需事先对地层进行加固。同时被替换的部分对工字钢接头的强度影响较小，可用于较深的端头井的围护结构衬砌施工。

附图说明

图1是本实用新型一种端头井中盾构机进出洞门位置的钢筋笼连接结构的结构示意图；

图2是本实用新型与地层的位置关系示意图；

图3是本实用新型与钢筋笼的位置关系示意图；

图4是腹基础板的结构示意图；

图5是图1中A-A部位的断面图；

图6是A固定钢筋和B固定钢筋的另一种可行的布置方式示意图；

其中，1-迎土面翼缘板，11-翼缘替代板，2-腹基础板，21-腹板残条，22-腹替代板，3-背土面翼缘板，4-螺栓，51-A固定钢筋，52-B固定钢筋，6-铁丝，7-钢筋笼，8-盾构机洞门，9-地层。

具体实施方式

如图1-2所示，一种端头井中盾构机进出洞门位置的钢筋笼连接结构，用于端头井外侧围护结构衬砌中盾构机洞门8处的钢筋笼7的连接，包括钢筋笼7纵向接缝处的工字钢接头，工字钢接头包括迎土面翼缘板1、腹基础板2、以及背土面翼缘板3，迎土面翼缘板1中段为非金属材质的翼缘替代板11，如图3所示，翼缘替代板11两端分别超过盾构机洞门8边沿设置；翼缘替代板11应能将整个盾构机洞门8包进去，并再外扩一点，以免盾构机被工字钢接头挡住。本实施例中翼缘替代板11两端就从洞门边沿外扩了0.5米。

如图4所示，腹基础板2与翼缘替代板11接触的边沿位置沿腹基础板2长度方向间隔开设有开口朝向翼缘替代板11的缺口，并由缺口分隔成梳齿状的腹板残条21；

腹基础板2上设置有腹替代板22，腹替代板22的板面贴靠腹板残条21的板面设置、与腹板残条21固定连接，且板宽不小于腹板残条21的长度；腹替代板22的一个长端面贴靠翼缘替代板11设置、且两端与翼缘替代板11的两端平齐。

将被保留的衬砌中的腹基础板2切成腹板残条21，在背土面的腹基础板2随衬砌一起被剔凿掉后，各腹板残条21就变成相互独立的小条了，能够直接不经打碎就被盾构机吞入。注意，腹板残条21的长度不小于衬砌开凿出盾构机洞口后保留的厚度，以在衬砌上开凿出盾构机洞口后相互独立，且为了尽量减少对工字钢接头强度的影响，腹板残条21的长度不大于腹基础板2最宽处的宽度的一半，以一米厚的衬砌为例，腹板残条21长度选用0.2米，保留0.8米宽的腹基础板2。而腹替代板22的宽度可以大于腹板残条21的长度。

注意，翼缘替代板11和腹替代板22为了能够被盾构机打碎，应选用非金属板材，例如木板或纤维板，由于其强度远低于钢板，因此不能将整个工字钢接头都换成可被盾构机打碎的材质，如专利CN103790179B那样的全玻璃纤维板接头是不牢靠的，不能用于较深的端头井。本实用新型中，只在工字钢接头可能挡住盾构机的位置进行材质替换，且只替换盾构机洞口开凿后保留下来的衬砌迎土面内的部分，工字钢接头随衬砌一起被剔凿掉的部分则依然为钢板，以最大限度减少对连接强度的影响。

翼缘替代板11通过固定钢筋与腹板残条21连接，固定钢筋包括中部箍设在腹替代板22上的A固定钢筋51、以及设置在腹基础板2远离腹替代板22的板面上的B固定钢筋52，每根固定钢筋一端与腹基础板2固定连接，另一端与翼缘替代板11固定连接。

固定钢筋与腹基础板2可以像本实施例那样以图5所示的方式焊接连接，也可以让A固定钢筋51与B固定钢筋52以图6所示的方式一体化，使二者穿透腹基础板2后相互连接。

固定钢筋的一端沿翼缘替代板11的板面延伸，并通过穿透翼缘替代板11的铁丝6与翼缘替代板11绑扎连接。

腹替代板22通过螺栓4与腹板残条21可拆卸连接，木板与钢板的牢靠连接方式非常有限，栓接是常用的连接方式中唯一能牢靠连接木板与钢板的了。

本实用新型一种端头井中盾构机进出洞门位置的钢筋笼连接结构，其使用过程包括以下步骤：

步骤一、在已将部分钢筋替换为玻璃筋的钢筋笼7边沿安装完整的工字钢接头；

步骤二、在迎土面翼缘板1上切削出用于安装翼缘替代板11的横断缝，然后安装翼缘替代板11；在腹基础板2上切削出腹板残条21，然后安装腹替代板22；

步骤三、吊装并连接钢筋笼7，然后浇筑衬砌；

步骤四、在盾构机进出端头井前，在衬砌上使用本实用新型的部位开凿盾构机进出洞门，注意开凿时应一同切除洞门位置背土面的钢筋以及钢板，仅保留迎土面中含有各种可被盾构机打碎或直接吞入的部件的衬砌层。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种端头井中盾构机进出洞门位置的钢筋笼连接结构，用于端头井外侧围护结构衬砌中盾构机洞门（8）处的钢筋笼（7）的连接，包括钢筋笼（7）纵向接缝处的工字钢接头，所述工字钢接头包括迎土面翼缘板（1）、腹基础板（2）、以及背土面翼缘板（3），其特征在于：所述迎土面翼缘板（1）中段为非金属材质的翼缘替代板（11），所述翼缘替代板（11）两端分别超过盾构机洞门（8）边沿设置；

所述腹基础板（2）与翼缘替代板（11）接触的边沿位置沿腹基础板（2）长度方向间隔开设有开口朝向翼缘替代板（11）的缺口，并由缺口分隔成梳齿状的腹板残条（21）；

所述腹基础板（2）上设置有非金属材质的腹替代板（22），所述腹替代板（22）的板面贴靠腹板残条（21）的板面设置、与腹板残条（21）固定连接，且板宽不小于腹板残条（21）的长度；所述腹替代板（22）的一个长端面贴靠翼缘替代板（11）设置、且两端与翼缘替代板（11）的两端平齐。

2.根据权利要求1所述的一种端头井中盾构机进出洞门位置的钢筋笼连接结构，其特征在于：所述翼缘替代板（11）通过固定钢筋与腹板残条（21）连接，所述固定钢筋包括中部箍设在腹替代板（22）上的A固定钢筋（51）、以及设置在腹基础板（2）远离腹替代板（22）的板面上的B固定钢筋（52），每根所述固定钢筋一端与腹基础板（2）固定连接，另一端与翼缘替代板（11）固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种端头井中盾构机进出洞门位置的钢筋笼连接结构，其特征在于：所述固定钢筋与腹基础板（2）焊接连接。

4.根据权利要求2所述的一种端头井中盾构机进出洞门位置的钢筋笼连接结构，其特征在于：所述A固定钢筋（51）与B固定钢筋（52）穿透腹基础板（2）后相互连接。

5.根据权利要求3所述的一种端头井中盾构机进出洞门位置的钢筋笼连接结构，其特征在于：所述固定钢筋的一端沿翼缘替代板（11）的板面延伸，并通过穿透翼缘替代板（11）的铁丝（6）与翼缘替代板（11）绑扎连接。

6.根据权利要求5所述的一种端头井中盾构机进出洞门位置的钢筋笼连接结构，其特征在于：所述翼缘替代板（11）与腹替代板（22）均为木板或纤维板。

7.根据权利要求6所述的一种端头井中盾构机进出洞门位置的钢筋笼连接结构，其特征在于：所述腹替代板（22）通过螺栓（4）与腹板残条（21）可拆卸连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种端头井中盾构机进出洞门位置的钢筋笼连接结构，其特征在于：所述腹板残条（21）的长度不大于腹基础板（2）最宽处的宽度的一半。

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