CN221322431U - 一种盾构隧道与工作井的柔性连接结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种盾构隧道与工作井的柔性连接结构，设于盾构隧道与竖井结构的连接处，所述的盾构隧道与竖井结构连通，盾构隧道外靠近竖井结构侧设有端墙和维护结构，所述的盾构隧道与端墙、维护结构之间设有用于减缓盾构隧道与周围结构发生相对位移或变形防水减震结构，盾构隧道和竖井结构之间设有用于吸收轴向位移或变形的伸缩缝，所述的盾构隧道外与土体之间设有用于减缓盾构隧道和周围土体之间发生相对位移或变形的缓冲结构。本实用新型通过三种结构形成柔性减震层体系，方法易行，经济性高，操作简单，易于检查，也可更换，将刚接式井接头与柔性材料和防水性能，巧妙地统一在一个体系中，对盾构隧道和工作井起到良好的抗震、减震作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及隧道施工的技术领域，特别涉及一种盾构隧道与工作井的柔性连接结构。
背景技术
在盾构隧道施工过程中,需要在隧道沿线布设竖井以作为风井或盾构始发接收井。现有技术中的盾构隧道施工完成后,需要将盾构隧道与竖井的连接处进行密封连接,以防止地下水渗入竖井中。
盾构隧道工作井接头用于防止工作井与隧道接合处产生过大变形，封堵工作井围护结构与隧道衬砌之间的通道，减少渗漏水和涌砂、涌泥等现象。目前隧道工作井接头按照是否拆除负环管片分为嵌入式(内包式)和外包式井接头，但均为刚性连接。
目前国内大部分盾构隧道工程均采用刚性井接头，但是刚性井接头通常不适应地下地质条件的微小变形和沉降。在存在地震活动、地下水位变化或不稳定地质构造的地区，刚性井接头可能会受到应力集中，导致结构的损坏和裂缝，增加隧道的维修成本和风险。
安装刚性井接头通常需要高度精确的定位和连接，这可能需要更多的时间和资源，增加了施工的复杂性和成本，并可能引起工程的延迟。而且刚性井接头不具备适应地下环境变化的能力，如地下水位的升降、地下岩层的变形等。在这些情况下，刚性井接头可能无法维持其完整性，导致隧道的结构问题，需要更频繁的维护和修复工作。
实用新型内容
针对上述现有技术中存在的缺陷或不足，本实用新型旨在提供一种新型盾构隧道-工作井间的柔性连接结构，主要通过改进隧道-井接头的结构增强其抗震性能。
本申请的目的是通过如下技术方案来完成的：
一种盾构隧道与工作井的柔性连接结构，设于盾构隧道与竖井结构的连接处，所述的盾构隧道与竖井结构连通，盾构隧道外靠近竖井结构侧设有端墙和维护结构，所述的盾构隧道与端墙、维护结构之间设有用于减缓盾构隧道与周围结构发生相对位移或变形防水减震结构，盾构隧道和竖井结构之间设有用于吸收轴向位移或变形的伸缩缝，所述的盾构隧道外与土体之间设有用于减缓盾构隧道和周围土体之间发生相对位移或变形的缓冲结构。
优选地，所述的盾构隧道通过盾构隧道管片支撑，盾构隧道和竖井结构的连接处设有外包式井接头，端墙、维护结构、盾构隧道和包式井接头之间设有止水钢板。
优选地，防水减震结构为止水橡胶圈，所述的止水橡胶圈嵌套在盾构隧道管片上且其外侧与止水钢板连接。
优选地，所述的伸缩缝内设置发泡聚氨酯填充层。
优选地，所述的缓冲结构为沥青类复合材料。
优选地，所述的维护结构是由壁柱、内衬侧墙、底板和中横板框架板围合组成的地下连续墙。
本申请与现有技术相比，至少具有以下明显优点和效果：
本实用新型通过三种结构形成柔性减震层体系，方法易行，经济性高，操作简单，易于检查，也可更换，将刚接式井接头与柔性材料和防水性能，巧妙地统一在一个体系中，对盾构隧道和工作井起到良好的抗震、减震作用。
附图说明
图1为本实用新型的结构剖视图；
图2为图1中A的放大图；
图3为本实用新型的结构示意图；
本申请中的部件列表：
1、盾构隧道；2、竖井结构；3、端墙；4、维护结构；5、防水减震结构；6、伸缩缝；7、缓冲结构；8、盾构隧道管片；9、外包式井接头；10、止水钢板；11、发泡聚氨酯填充层；12、壁柱；13、内衬侧墙；14、底板；15、中横板框架板；16、素混凝土。
具体实施方式
结合附图和以下说明描述了本申请的特定实施例以教导本领域技术人员如何制造和使用本申请的最佳模式。为了教导申请原理，已简化或省略了一下常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施例的变形落在本申请的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式结合以形成本申请的多个变型。本申请中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。由此，本申请并不局限于下述特定实施例，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
如图1至图3所示，本实施例涉及一种盾构隧道与工作井的柔性连接结构，设于盾构隧道1与竖井结构2、周围土体的连接处，所述的盾构隧道1与竖井结构2连通，盾构隧道1外靠近竖井结构2侧设有端墙3和维护结构4，所述的盾构隧道1与端墙3、维护结构4之间设有用于减缓盾构隧道1与周围结构发生相对位移或变形的防水减震结构5，盾构隧道1和竖井结构2之间设有用于吸收轴向位移或变形的伸缩缝6，所述的盾构隧道1外与周围土体之间设有用于减缓盾构隧道1和周围土体之间发生相对位移或变形的缓冲结构7。
在本申请的实施例中，所述的盾构隧道1通过盾构隧道管片8支撑，盾构隧道1和竖井结构2的连接处设有外包式井接头9，端墙3、维护结构4、盾构隧道1和包式井接头9之间设有止水钢板10，止水钢板10沿盾构隧道1轴心方向与盾构隧道管片8和外包式井接头9平齐，相反方向深入端墙3所在位置且与端墙3、外包式井接头9紧密贴合在一起，提高防水性能。外包式井接头9每5度设置两排钢筋和端墙3连接，需要事前在端墙3内预留植筋孔，在隧道管片相对应位置也设置两排钢筋，并与止水钢板10焊接或使用接驳器连接一起。
具体的，所述的防水减震结构5采用的是缓膨型遇水膨胀止水橡胶圈，事前先确认连接部位的盾构隧道管片8完整，并且外表面没有明显凹凸，污垢等保证清洁的情况下，将3条止水橡胶圈外表面在涂抹润滑材料后直接嵌套在盾构隧道管片8上并与止水钢板10连接，止水钢板10本身就与端墙3的混凝土紧密贴合，因此既形成了双重防水，又吸收了盾构隧道管片8与端墙3和维护结构4在地震中的隧道轴向垂直方向的相互挤压变形。止水橡胶圈的厚度应根据场地背景、水压情况、地震预测强度控制，一般在10cm-100cm之间。
另外，在伸缩缝6内设置发泡聚氨酯填充层11，发泡聚氨酯填充层11与最外层止水橡胶圈相连，在外包式井接头9端部和盾构隧道管片8之间的区域填充发泡聚酯酯直到膨胀固结，注意填充材料时，应注意均匀、充实，两者距离保持40cm左右，也可根据实际结构调整。此材料既可吸收隧道轴向与外包式井接头9的挤压变形，本身经济性较好，而且可破损后更换，同时也可在止水橡胶圈需要检查更换时清除。
在本申请的实施例中，所述的缓冲结构7采用的是沥青类复合材料。将沥青乳剂、水泥等硬化剂及液体状高吸水性聚合物混合成一种沥青类新型复合材料。常温下将这些材料混合搅拌，5～30秒内就会变成凝胶状，在水中也不会被稀释而硬化，硬化后的物性具有良好的止水性和防挠挠性，该特性应用于盾构隧道与土之间成为缓冲区，将有助于提高隧道的防水性能和抗震性能。
所述的维护结构4是由壁柱12、内衬侧墙13、底板14和中横板框架板15围合组成的地下连续墙，外包式井接头9为现浇结构，上缘部分与中横板框架板15相接，内缘与盾构隧道管片8的内径平齐，下缘部分与底板14相连，并在底板14上方位置回填素混凝土16，使外包式井接头9与整个工作井底部相连，在遇到罕见地震，盾构隧道管片8在冲破发泡聚氨酯填充层11后，挤压外包式井接头9时候，整个端墙3和底板14将为外包式井接头9提供强大的抵抗力。
本实施例的用于盾构隧道的柔式构造的施工主要包括以下几方面要求：
1.检查盾构隧道管片结构外部状况；
2.将止水橡胶圈嵌套在盾构隧道管片外部；
3.在外包式井接头端和盾构隧道管片之间的区域填充发泡聚酯酯直到膨胀固结；
4.将沥青类新型复合材料通过全断面注浆管注入到隧道与土体之间的空隙中。
本实施例通过三种结构形成柔性减震层体系，方法易行，经济性高，操作简单，易于检查，也可更换，将刚接式井接头与柔性材料和防水性能，巧妙地统一在一个体系中，对盾构隧道和工作井起到良好的抗震、减震作用。
由于本领域技术人员能够很容易想到，利用申请的构思和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (6)
1.一种盾构隧道与工作井的柔性连接结构，设于盾构隧道与竖井结构的连接处，所述的盾构隧道与竖井结构连通，盾构隧道外靠近竖井结构侧设有端墙和维护结构，其特征在于，所述的盾构隧道与端墙、维护结构之间设有用于减缓盾构隧道与周围结构发生相对位移或变形的防水减震结构，盾构隧道和竖井结构之间设有用于减缓轴向位移或变形的伸缩缝，所述的盾构隧道外与土体之间设有用于减缓盾构隧道和周围土体之间发生相对位移或变形的缓冲结构。
2.根据权利要求1所述的盾构隧道与工作井的柔性连接结构，其特征在于，所述的盾构隧道通过盾构隧道管片支撑，盾构隧道和竖井结构的连接处设有外包式井接头，端墙、维护结构、盾构隧道和包式井接头之间设有止水钢板。
3.根据权利要求1所述的盾构隧道与工作井的柔性连接结构，其特征在于，防水减震结构为止水橡胶圈，所述的止水橡胶圈嵌套在盾构隧道管片上且其外侧与止水钢板连接。
4.根据权利要求1所述的盾构隧道与工作井的柔性连接结构，其特征在于，所述的伸缩缝内设置发泡聚氨酯填充层。
5.根据权利要求1所述的盾构隧道与工作井的柔性连接结构，其特征在于，所述的缓冲结构为沥青类复合材料。
6.根据权利要求1所述的盾构隧道与工作井的柔性连接结构，其特征在于，所述的维护结构是由壁柱、内衬侧墙、底板和中横板框架板围合组成的地下连续墙。
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