CN212614748U - 用于矿山法施工隧道二衬的径向推压紧固式接头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于矿山法施工隧道二衬的径向推压紧固式接头，其包括相对二次衬砌管片端部上对称设置的连接槽，连接槽与隧道内侧相接的一面贯通；连接槽上分别安装有相互平行的外弧面接头和内弧面接头，外弧面接头和内弧面接头均包括对称设置的C型构件，C型构件的底面上开设有螺栓孔，螺栓孔内穿设有锚筋，C型构件间通过H型构件相连接；内弧面接头中H型构件端面与C型构件相邻位置处设置有橡胶垫。本实用新型能够解决现有技术中外荷载作用下管片接头容易失效且安装不便的问题，结构简单、可靠性强、可显著减弱管片接头应力集中效应，减小管片接头混凝土压裂风险。

Description

用于矿山法施工隧道二衬的径向推压紧固式接头

技术领域

本实用新型涉及土木工程技术领域，具体涉及一种用于矿山法施工隧道二衬的径向推压紧固式接头。

背景技术

现有隧道施工通常采用的方法为矿山法，其包括传统矿山法、新奥法、新意法以及类似的施工工法，矿山法施工的隧道，其二次衬砌加固一般采用现场绑扎钢筋、二次衬砌加固台车进行现浇施工，施工效率较低。

随着施工机械化、智能化的发展，隧道二次衬砌加固采用工厂预制，现场拼装的方式施工，既可提高施工效率，也可减小材料浪费，降低环境污染，在矿山法隧道工程施工领域具有广阔的应用前景。

与采用岩石掘进机施工的一般圆形隧道断面不同的是，矿山法隧道一般呈扁平状，外荷载作用下二次衬砌加固结构弯矩较大，预制二次衬砌加固管片接头需要具有较大的抵抗弯矩的能力。

而现有的二次衬砌加固的管片接头通常还是采用单排螺栓连接方式，螺栓位于管片中线附近，由于接头构造以及螺栓位置的特点，导致管片接头刚度远小于管片本体，荷载作用下管片接头常出现应力集中导致的管片混凝土开裂；同时正负弯矩作用下管片刚度也不一致，在载荷作用下存在管片接头局部压裂、管片接头张开并进而导致接头防水失效、管片接头位置漏水漏沙问题的风险。

而采用非单排螺栓连接方式的结构，则通常存在安装不便，施工复杂，且难以进行维护检查等问题，导致实际施工应用中，效率相对较低。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中的上述不足，提供了一种能够解决现有技术中外荷载作用下管片接头容易失效且安装不便的用于矿山法施工隧道二衬的径向推压紧固式接头。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了下列技术方案：

提供了一种用于矿山法施工隧道二衬的径向推压紧固式接头，其包括若干相对二次衬砌管片端部上对称设置的连接槽，连接槽与隧道内侧相接的一面贯通；连接槽内分别安装有相互平行的外弧面接头和内弧面接头，外弧面接头和内弧面接头均包括对称设置的C型构件，C型构件的底面上开设有螺栓孔，螺栓孔内穿设有锚筋，C型构件间通过H型构件相连接；内弧面接头中H型构件端面与C型构件相邻位置处设置有橡胶垫。

本实用新型提供的上述用于矿山法施工隧道二衬的径向推压紧固式接头的主要有益效果在于：

本实用新型通过开设与隧道内侧一面贯通的连接槽，以方便施工中安放外弧面接头和内弧面接头，且便于巡检时通过连接槽直观的检查接头是否出现压裂或者破坏的情况；通过分别设置外弧面接头和内弧面接头，以增大受弯时管片接头受压区的面积，减小管片接头局部压裂风险，从而减少外荷载作用下管片接头张开并进而导致接头防水失效、管片接头位置漏水问题发生的风险。

在正弯矩作用下，内弧面接头中的H型构件受拉，外弧面接头上侧对应的混凝土受挤压，管片接头整体基本满足平截面假定，管片混凝土受压面积较大，受压均匀，可显著减弱管片接头应力集中效应，减小管片接头混凝土压裂风险。

在负弯矩作用下，外弧面接头中的H型构件受拉，内弧面侧连接槽两侧的混凝土受压，管片接头基本满足平截面假定，管片混凝土受压面积较大，受压均匀，可显著减弱管片接头应力集中效应，减小管片接头混凝土压裂风险。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1中A-A方向的剖视图。

图3是图1中B-B方向的剖视图。

图4是二次衬砌与初期支护的位置关系示意图。

其中，1、外弧面接头，11、C型构件，12、螺栓孔，13、H型构件，14、锚筋，15、橡胶垫，2、内弧面接头，3、二次衬砌管片，31、连接槽。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，其为用于矿山法施工隧道二衬的径向推压紧固式接头的结构示意图。

本实用新型的用于矿山法施工隧道二衬的径向推压紧固式接头，包括若干相对二次衬砌管片3端部上对称设置的连接槽31，连接槽31与隧道内侧相接的一面贯通；连接槽31内分别安装有相互平行的外弧面接头1和内弧面接头2，每个连接槽31与一组外弧面接头1和内弧面接头2相对应。

外弧面接头1和内弧面接头2均包括对称设置的C型构件11，C型构件11的底面上开设有螺栓孔12，螺栓孔12内穿设有锚筋14，C型构件11间通过H型构件13相连接；内弧面接头2中H型构件13端面与C型构件11相邻位置处设置有橡胶垫15，如图2所示。通过设置橡胶垫15，避免H型构件13松动掉落，威胁运营安全。

通过H型构件13、C型构件11的配合，以固定两个相对二次衬砌管片3的相接面；通过锚筋14以提高C型构件11与二次衬砌管片3的锚固效果，进而提高外弧面接头1的整体固定效果。

具体的，外弧面接头1中H型构件13端面与C型构件11相邻端面间呈相倾斜的布置，且两个端面间设置有空隙，如图3所示。从而能通过H型构件13插入深度的不同，调整安装荷载的大小，进行管片安装调整。

C型构件11底面与若干平行设置的锚筋14相接，以保证接头的承力效果。

两侧锚筋14到二次衬砌管片3侧壁的距离相同，以保证两侧管片受拉力均匀，以减小应力集中效应，提高结构使用寿命。

相对的两块二次衬砌管片3上均设置有若干对外弧面接头1和内弧面接头2，外弧面接头1和内弧面接头2的数量相同。以保证在正负弯矩作用下，本方案提供的组合接头均能提供足够的结构强度。

下面是基于上述组合接头的加固方法，其包括如下步骤：

S1：预制H型构件13、C型构件11，组装锚筋14和C型构件11。

通过螺栓孔12实现锚筋14与C型构件11的拼接。

S2：绑扎钢筋，并定位C型构件11。

通过调整二次衬砌管片3内的钢筋与C型构件11间的相对位置，实现对锚筋14和C型构件11相对于二次衬砌管片3的定位。

S3：浇筑二次衬砌管片3。

浇筑前将C型构件11和锚筋14埋入。浇筑时留出连接槽31的位置。

S4：管片就位，对齐C型构件11。

将两个二次衬砌管片3间的C型构件11位置相对布置，以保证二次衬砌管片3间相对位置的对齐。

S5：插入H型构件13。

将H型构件13沿连接槽31方向插入到两个C型构件11之间的位置，通过二次衬砌管片3传递到C型构件11上的拉压力，固定C型构件11和H型构件13的相对位置。

S6：安装橡胶塞15，完成管片安装。

从下往上挤压安装橡胶塞15，通过设置橡胶垫15，避免H型构件13松动掉落，威胁运营安全。

S7、重复步骤S4至S6，完成二衬管片安装形成二衬环，如图4所示。

通过本方案提供的径向推压紧固式接头，能够有效增大受弯时预制拼装二次衬砌管片3接头受压区的面积，减小预制拼装二次衬砌管片3接头局部压裂风险，从而减少外荷载作用下预制拼装二次衬砌管片3接头张开并进而导致接头防水失效、预制拼装二次衬砌管片3接头位置渗漏问题的发生风险。同时，保证安装和检修方便，提高安装施工效率。

上面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。

Claims (6)

1.一种用于矿山法施工隧道二衬的径向推压紧固式接头，其特征在于，包括若干相对二次衬砌管片端部上对称设置的连接槽，连接槽与隧道内侧相接的一面贯通；连接槽内分别安装有相互平行的外弧面接头和内弧面接头，外弧面接头和内弧面接头均包括对称设置的C型构件，C型构件的底面上开设有螺栓孔，螺栓孔内穿设有锚筋，C型构件间通过H型构件相连接；内弧面接头中H型构件端面与C型构件相邻位置处设置有橡胶垫。

2.根据权利要求1所述的用于矿山法施工隧道二衬的径向推压紧固式接头，其特征在于，所述外弧面接头中H型构件端面与C型构件相邻端面间呈相倾斜的布置，且两个端面间设置有空隙。

3.根据权利要求1所述的用于矿山法施工隧道二衬的径向推压紧固式接头，其特征在于，所述C型构件底面与若干平行设置的锚筋相接。

4.根据权利要求1所述的用于矿山法施工隧道二衬的径向推压紧固式接头，其特征在于，所述两侧锚筋到二次衬砌管片侧壁的距离相同。

5.根据权利要求1所述的用于矿山法施工隧道二衬的径向推压紧固式接头，其特征在于，相对的两块二次衬砌管片上均设置有若干对外弧面接头和内弧面接头。

6.根据权利要求5所述的用于矿山法施工隧道二衬的径向推压紧固式接头，其特征在于，所述外弧面接头和内弧面接头的数量相同。

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