CN215633004U - 一种适用tbm隧道的管片环缝错台控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适用TBM隧道的管片环缝错台控制装置，管片环缝错台控制装置沿隧道轴向安装在相邻的成环管片上，管片环缝错台控制装置至少横跨3个成环管片，该管片环缝错台控制装置包括端面呈扇形状的轴向连接梁，轴向连接梁的两端端部均开设有螺栓连接孔，通过在螺栓连接孔内插入合适的连接螺栓，实现轴向连接梁与对应成环管片的固定连接；轴向连接梁与对应成环管片环缝相对位置的两侧均固定安装有环缝径向约束板；解决了目前TBM隧道施工中采用连接螺栓连接预制管片之间的环向接缝与纵向接缝，存在预制管片沿接缝发生错台，容易诱发管片挤压开裂而失效的问题。

Description

一种适用TBM隧道的管片环缝错台控制装置

技术领域

本实用新型涉及隧道及地下工程技术领域，具体公开了一种适用TBM隧道的管片环缝错台控制装置。

背景技术

随着修建技术、建设水平及建设要求的不断提高，越来越多的新技术、新工艺、新工法应用到隧道及地下工程的建设中。近年来，盾构或TBM工法在铁路、水工、地铁、市政及公路工程中不断增多，已逐渐成为各类下穿水域、城市城区及高原高海拔长大隧道的首选工法，具有快速、安全、优质、高效、环保，一次成洞，以人为本等诸多优点。

盾构或TBM法隧道采用管片衬砌支护成洞，管片结构洞内拼装快、易于实施，同时可为盾构或TBM的掘进提供油缸顶推反力。预制管片作为TBM隧道施工的一大特点，在隧道掘进开挖过程中及时拼接成环，而管片之间的环向接缝与纵向接缝通常采用连接螺栓进行约束。当TBM隧道穿越破碎、松散及软弱复合地层时，往往因管片背后注浆不密实或地层非均匀沉降而造成管片沿接缝发生错台，甚至诱发管片挤压开裂而失效。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型为了解决目前TBM隧道施工中采用连接螺栓连接预制管片之间的环向接缝与纵向接缝，存在预制管片沿接缝发生错台，容易诱发管片挤压开裂而失效的问题，提供一种适用TBM隧道的管片环缝错台控制装置。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种适用TBM隧道的管片环缝错台控制装置，管片环缝错台控制装置沿隧道轴向安装在相邻的成环管片上，管片环缝错台控制装置至少横跨3个成环管片，该管片环缝错台控制装置包括端面呈扇形状的轴向连接梁，轴向连接梁的两端端部均开设有螺栓连接孔，通过在螺栓连接孔内插入合适的连接螺栓，实现轴向连接梁与对应成环管片的固定连接；轴向连接梁与对应成环管片环缝相对位置的两侧均固定安装有环缝径向约束板。

进一步，为了提高轴向连接梁与对应成环管片的紧密卡接，轴向连接梁的弧度与成环管片圆环弧度相适配。

进一步，为了减轻该管片环缝错台控制装置的重量，将轴向连接梁设计为中空状。

进一步，为了提高整个管片环缝错台控制装置的美观和安装稳定性，环缝径向约束板为中空状且与轴向连接梁厚度相同。

进一步，为了提高环缝径向约束板与对应成环管片的紧密卡接，环缝径向约束板的弧度与成环管片圆环弧度相适配。

进一步，一组成环管片环向分布4～6台管片错台控制装置对该组成环管片轴向约束连接。

本方案的工作原理及有益效果在于：

1、本实用新型所公开的适用TBM隧道的管片环缝错台控制装置，通过轴向连接梁、螺栓连接孔和环缝径向约束板的配合，将易发生管片错台区间内的连续成环管片连成整体，增加各环之间的整体性。区别于连接螺栓的既有作用，该装置沿隧道环向分布可有效避免环间错台且简易轻便、安装简单，可有效保证施工安全，可临时拆卸亦可作为永久结构，具有很好的使用价值。

2、本实用新型所公开的适用TBM隧道的管片环缝错台控制装置，通过外置连接螺栓对成环管片环向进行约束，利用管片既有螺栓孔作为本装置的连接孔，可同时发挥注浆孔封堵效果。并且根据成环管片规格，3-5环管片作为一组，环向分布4-6台控制装置，根据情况需求可沿纵向进行搭接，可有效降低TBM隧道管片环向接缝的错台率，整个控制装置可以均匀分布于隧道内部环向，不过多占用隧道内的工作空间。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

图1为本实用新型适用TBM隧道的管片环缝错台控制装置的结构示意图；

图2为本实用新型适用TBM隧道的管片环缝错台控制装置的俯视图；

图3为本实用新型适用TBM隧道的管片环缝错台控制装置的侧视图；

图4为本实用新型适用TBM隧道的管片环缝错台控制装置中连接螺栓的结构示意图；

图5为本实用新型适用TBM隧道的管片环缝错台控制装置应用在成环管片上的展开图；

图6为本实用新型适用TBM隧道的管片环缝错台控制装置应用在成环管片上的侧视图；

图7为本实用新型适用TBM隧道的管片环缝错台控制装置应用在成环管片上的主视图。

附图中标记如下：轴向连接梁1、螺栓连接孔2、环缝径向约束板3、预制螺栓孔4、连接螺栓5、成环管片6。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

如图5～7所示适用TBM隧道的衬砌管片由封顶块、连接在封顶块两侧的邻接块以及三块标准块组成，标准块的数量选用是根据盾构隧道的大小而定，可以任意选择，本实施例中选用三块，封顶块位于邻接块和邻接块之间，三块标准块相互连接后，再与两块邻接块相连构成一个圆环形的衬砌管片即得。在封顶块、邻接块和标准块之间的对接侧壁上分别设置有定位棒槽，在它们相互之间对接时，通过定位棒槽准确定位。封顶块、邻接块、标准块上正面的中间位置分别设置有管片预制螺栓孔4兼吊装孔、注浆孔。

如图1～5所述的适用TBM隧道的管片环缝错台控制装置主要应用于TBM隧道穿越回填土或地层软弱环境时，地层沉降及注浆不密实引发的管片环缝错台控制，TBM隧道管片轴向呈环分布，成环管片6的环与环之间通过连接螺栓5进行连接，管片环向接缝内分布有橡胶垫用以防水。管片环缝错台控制装置沿隧道轴向安装在相邻的管片环上，管片环缝错台控制装置至少横跨3个成环管片6，利用环向分布的4～6台管片错台控制装置对该组(3环)成环管片6轴向约束连接，管片环缝错台控制装置则主要通过外置螺栓对管片上的预埋举重臂螺母进行连接，把3环管片连成整体有效降低管片错台，同时为了应对较长区间的管片错台病害，组与组之间同样可以利用该装置进行搭接。

该管片环缝错台控制装置包括端面呈扇形状的轴向连接梁1，轴向连接梁1的弧度与成环管片6圆环弧度相适配，轴向连接梁1的两端端部均开设有螺栓连接孔2，通过在螺栓连接孔2内插入合适的连接螺栓5，实现轴向连接梁1与对应成环管片6的固定连接。为了减轻该管片环缝错台控制装置的重量，将轴向连接梁1设计为中空状。轴向连接梁1与对应成环管片6环缝相对位置的两侧均固定安装有环缝径向约束板3，环缝径向约束板3为中空状且与轴向连接梁1厚度相同，环缝径向约束板3的弧度与成环管片6圆环弧度相适配。

本实施例为提高盾构隧道衬砌承受外界水土压力的能力，对衬砌管片结构进行了强化，将衬砌管片厚度加厚至450mm，混凝土等级采用C55。为适应松散及软弱复合地层水的强腐蚀环境，本实施例采用双重防腐措施，衬砌管片混凝土采用添加高炉矿渣的抗腐蚀混凝土，掺入抗腐蚀添加剂；同时衬砌管片内外均进行涂料防护。

本实施例的衬砌管片预制螺栓孔4兼吊装孔中同时预埋了注浆管，如果盾构隧道出现漏水现象时，可利用预埋注浆管进行及时注浆补漏。吊装孔与预埋注浆管合二为一，优化了管片结构，增强了结构整体性，简化了施工工序。

本实施例的衬砌管片拼接完成后，管片环向接触面通过轴向连接梁1、螺栓连接孔2、环缝径向约束板3的配合实现相邻成环管片6的牢固卡位，严格限制了衬砌管片拼装之后产生的二次变形，隧道衬砌管片不会出现错台现象。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和本实用新型的实用性。

Claims (6)

1.一种适用TBM隧道的管片环缝错台控制装置，其特征在于：管片环缝错台控制装置沿隧道轴向安装在相邻的成环管片上，管片环缝错台控制装置至少横跨3个成环管片，该管片环缝错台控制装置包括端面呈扇形状的轴向连接梁，轴向连接梁的两端端部均开设有螺栓连接孔，轴向连接梁与对应成环管片环缝相对位置的两侧均固定安装有环缝径向约束板。

2.根据权利要求1所述适用TBM隧道的管片环缝错台控制装置，其特征在于：轴向连接梁的弧度与成环管片圆环弧度相适配。

3.根据权利要求2所述适用TBM隧道的管片环缝错台控制装置，其特征在于：轴向连接梁呈中空状。

4.根据权利要求2所述适用TBM隧道的管片环缝错台控制装置，其特征在于：环缝径向约束板为中空状且与轴向连接梁厚度相同。

5.根据权利要求2所述适用TBM隧道的管片环缝错台控制装置，其特征在于：环缝径向约束板的弧度与成环管片圆环弧度相适配。

6.根据权利要求1所述适用TBM隧道的管片环缝错台控制装置，其特征在于：一组成环管片环向分布4～6台管片错台控制装置对该组成环管片轴向约束连接。

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