CN220979497U - 一种自平衡的竖井管片 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及隧道工程技术领域，具体是一种自平衡的竖井管片，包括依次首尾连接的管片分块；所述管片分块的两端分别形成有凸起部及内嵌部，一个所述管片分块的凸起部插放于另一个所述管片分块的内嵌部，且保持凸起部与所述内嵌部的接触面紧密贴合；所述凸起部与所述内嵌部之间还设置有密封件。本发明所述的管片分块可利用管片自身重力平衡一部分水平向水土压力，实现自平衡，并提高管片环缝的抗剪能力，属于抗震有利构造，此外，通过设置的遇水膨胀止水条、管片分块内外侧预埋剪力杆，可根据需要加强管片分块结构防水，有利于适应多种用途，具有较好的安全性和经济性。

Description

一种自平衡的竖井管片

技术领域

本实用新型涉及隧道工程技术领域，具体是一种自平衡的竖井管片。

背景技术

机械法施工竖井是近年来提出的新型竖井建造方法，该方法的技术特征是采用专用机械设备开挖竖井，不需要临时支护结构，仅采用预制管片作为井壁的永久结构。根据管片结构所处的边界条件可知，预制拼装管片主要承受水平向的水土压力和上部管片的竖向重力作用。目前竖井管片设计存在以下问题：

1)现有竖井管片主要考虑水平向水土压力，同一计算高度水土压力的差值通过设定地层内摩擦角差值来体现，一般情况上述差值较小，如此管片环缝仅需要利用环缝接触面的摩擦和纵向连接螺栓即可满足抗剪要求，但是当地层变化较大(特别是大埋深、软硬不均情况)或竖井直径进一步增大时，上述措施不能满足要求；

2)虽然地下构筑物受地震影响较小，但竖井属于高耸结构，浅表部分受地震的影响大于深层部分，仅利用环缝接触面的摩擦力和纵向连接螺栓抵抗地震作用，其抗震能力整体偏弱；

竖井管片接缝防水多采用挤密型密封垫，主要依靠管片自重施加压紧力，然而随着机械法施工竖井的普及，其应用场景越来越广泛，对于防水的要求也越来越高，现有管片环缝截面尺寸有限，不足以提供设置多道密封垫条件。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自平衡的竖井管片，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种自平衡的竖井管片，包括依次首尾连接的管片分块；

所述管片分块的两端分别形成有凸起部及内嵌部，一个所述管片分块的凸起部插放于另一个所述管片分块的内嵌部，且保持凸起部与所述内嵌部的接触面紧密贴合；

所述凸起部与所述内嵌部之间还设置有密封件。

如上所述的自平衡的竖井管片：所述凸起部包括形成于所述管片分块上的凸台环缝斜面，所述凸台环缝斜面的两端分别形成有凸台环缝上平台及凸台环缝下平台。

如上所述的自平衡的竖井管片：所述凸台环缝上平台及凸台环缝下平台与所述管片分块的轴向垂直。

如上所述的自平衡的竖井管片：所述内嵌部包括形成于所述管片分块上的内嵌环缝斜面，所述内嵌环缝斜面的两端分别形成有内嵌环缝上平台及内嵌环缝下平台。

如上所述的自平衡的竖井管片：所述内嵌环缝上平台及内嵌环缝下平台与所述管片分块的轴向垂直。

如上所述的自平衡的竖井管片：所述密封件包括防水密封垫及遇水膨胀止水条；

所述内嵌环缝上平台与凸台环缝上平台之间形成有供所述防水密封垫放置的第一环形槽；

所述内嵌环缝斜面与所述凸台环缝斜面之间形成有供所述遇水膨胀止水条放置的第二环形槽。

如上所述的自平衡的竖井管片：所述管片分块的内外侧均形成有多个剪力杆。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本发明所述的管片分块可利用管片自身重力平衡一部分水平向水土压力，实现自平衡，并提高管片环缝的抗剪能力，属于抗震有利构造，此外，通过设置的遇水膨胀止水条、管片分块内外侧预埋剪力杆，可根据需要加强管片分块结构防水，有利于适应多种用途，具有较好的安全性和经济性。

附图说明

图1为自平衡的竖井管片的部分管片分块连接状态剖面示意图。

图2为自平衡的竖井管片中部分管片分块分离状态剖面示意图。

图3为自平衡的竖井管片中部分管片分块分离状态的结构示意图。

图4为图1中A处的结构放大图。

图5为自平衡的竖井管片中环形接缝示意图。

图中：1-管片分块、2-剪力杆、3-内嵌环缝斜面、4-凸台环缝斜面、5-防水密封垫、6a-内嵌环缝上平台、6b-凸台环缝上平台、7a-内嵌环缝下平台、7b-凸台环缝下平台、8-遇水膨胀止水条。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本申请的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。

另外，为了更好的说明本申请，在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本申请同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件未作详细描述，以便于凸显本申请的主旨。

请参阅图1～5，本实用新型实施例中，一种自平衡的竖井管片，包括依次首尾连接的管片分块1，所述管片分块1呈环形结构设置，依次连接后采用纵向连接螺栓实现锁紧固定，从而防止相邻两个管片分块1脱离。

进一步来说，所述管片分块1的两端分别形成有凸起部及内嵌部，一个所述管片分块1的凸起部插放于另一个所述管片分块1的内嵌部，且保持凸起部与所述内嵌部的接触面紧密贴合，其中：所述凸起部包括形成于所述管片分块1上的凸台环缝斜面4，所述凸台环缝斜面4的两端分别形成有凸台环缝上平台6b及凸台环缝下平台7b，所述内嵌部包括形成于所述管片分块1上的内嵌环缝斜面3，所述内嵌环缝斜面3的两端分别形成有内嵌环缝上平台6a及内嵌环缝下平台7a。

在本实施例中，当相邻两个管片分块1连接时，凸起部插入到内嵌部内，此时，凸台环缝上平台6b与内嵌环缝上平台6a抵接，凸台环缝下平台7b与内嵌环缝下平台7a抵接，内嵌环缝斜面3与凸台环缝斜面4贴合，配合设置的密封件实现密封连接。

采用上述安装结构，可实现上端管片分块1在自身重力的作用下扣紧接缝处，在一定程度上可有效抵消水平向水土压力，实现自平衡。

示例性的，一种具体实施方式，所述凸台环缝上平台6b及凸台环缝下平台7b与所述管片分块1的轴向垂直；所述内嵌环缝上平台6a及内嵌环缝下平台7a与所述管片分块1的轴向垂直。

当凸台环缝上平台6b与内嵌环缝上平台6a抵接，凸台环缝下平台7b与内嵌环缝下平台7a抵接，两个管片分块1沿纵向实现力的衔接，确保管片分块1连接后整体的受力均衡。

其中，需要说明的是，凸台环缝斜面4或内嵌环缝斜面3的水平夹角需要满足上部管片分块1的重力沿平行于凸台环缝斜面4或内嵌环缝斜面3的分量大于水平向水土压力沿平行于斜面的分量。

示例性的，一种具体实施方式，所述凸台环缝上平台6b、内嵌环缝上平台6a、凸台环缝下平台7b与内嵌环缝下平台7a的横向宽度占管片分块1壁厚的四分之一。

作为本实用新型的一种实施例，所述密封件包括防水密封垫5及遇水膨胀止水条8；

所述内嵌环缝上平台6a与凸台环缝上平台6b之间形成有供所述防水密封垫5放置的第一环形槽，其中，第一环形槽由分别形成于内嵌环缝上平台6a与凸台环缝上平台6b上的第一半环形槽对接后形成，从而方便防水密封垫5的放置，所述的防水密封垫5呈环形结构设置，当然，在具体实施过程中，凸台环缝下平台7b与内嵌环缝下平台7a同样设置有供防水密封垫5放置的槽体结构，从而实现双重防水效果；

所述内嵌环缝斜面3与所述凸台环缝斜面4之间形成有供所述遇水膨胀止水条8放置的第二环形槽，其中，第二环形槽由分别形成于凸台环缝斜面4或内嵌环缝斜面3上的第二半环形槽对接后形成，从而方便遇水膨胀止水条8的放置，所述的遇水膨胀止水条8呈环形结构设置，达到防水的效果。

再进一步来说，所述管片分块1的内外侧均形成有多个剪力杆2，在管片分块1内外侧预埋剪力杆2，千斤顶通过剪力杆2为防水密封垫5施加压紧力，达到设计要求后拧紧纵向连接螺栓锁定。

本发明所述的管片分块1可利用管片自身重力平衡一部分水平向水土压力，实现自平衡，并提高管片环缝的抗剪能力，属于抗震有利构造，此外，通过设置的遇水膨胀止水条8、管片分块1内外侧预埋剪力杆2，可根据需要加强管片分块1结构防水，有利于适应多种用途，具有较好的安全性和经济性。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种自平衡的竖井管片，包括依次首尾连接的管片分块(1)，其特征在于：

所述管片分块(1)的两端分别形成有凸起部及内嵌部，一个所述管片分块(1)的凸起部插放于另一个所述管片分块(1)的内嵌部，且保持凸起部与所述内嵌部的接触面紧密贴合；

所述凸起部与所述内嵌部之间还设置有密封件。

2.根据权利要求1所述的一种自平衡的竖井管片，其特征在于，所述凸起部包括形成于所述管片分块(1)上的凸台环缝斜面(4)，所述凸台环缝斜面(4)的两端分别形成有凸台环缝上平台(6b)及凸台环缝下平台(7b)。

3.根据权利要求2所述的一种自平衡的竖井管片，其特征在于，所述凸台环缝上平台(6b)及凸台环缝下平台(7b)与所述管片分块(1)的轴向垂直。

4.根据权利要求2所述的一种自平衡的竖井管片，其特征在于，所述内嵌部包括形成于所述管片分块(1)上的内嵌环缝斜面(3)，所述内嵌环缝斜面(3)的两端分别形成有内嵌环缝上平台(6a)及内嵌环缝下平台(7a)。

5.根据权利要求4所述的一种自平衡的竖井管片，其特征在于，所述内嵌环缝上平台(6a)及内嵌环缝下平台(7a)与所述管片分块(1)的轴向垂直。

6.根据权利要求4所述的一种自平衡的竖井管片，其特征在于，所述密封件包括防水密封垫(5)及遇水膨胀止水条(8)；

所述内嵌环缝上平台(6a)与凸台环缝上平台(6b)之间形成有供所述防水密封垫(5)放置的第一环形槽；

所述内嵌环缝斜面(3)与所述凸台环缝斜面(4)之间形成有供所述遇水膨胀止水条(8)放置的第二环形槽。

7.根据权利要求1所述的一种自平衡的竖井管片，其特征在于，所述管片分块(1)的内外侧均形成有多个剪力杆(2)。