專利名稱：一種盾構隧道貫通口管片結構的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種盾構隧道貫通后特別是針對進洞段為松軟地層的盾構隧道貫 通口管片結構，涉及隧道本身的安全裝置技術領域。
背景技術：
隨著地下施工技術的發(fā)展，由于盾構法不影響地面建筑物、優(yōu)質、安全、高效等特 點，越來越廣泛的應用于城市地鐵、油氣輸送、給排水、電力通訊等隧道建設。管片背填注漿 的漿液尚未達到設計強度前，剛拼裝的管片由液壓千斤頂提供推力而保持相對穩(wěn)定，但在 盾構進洞(隧道貫通)后，盾構設備前方的外力大幅降低。最后一環(huán)管片拼裝完成后，液壓 千斤頂無法向管片提供足夠大的壓力時，管片會在自身重力的作用下變成橢圓，同時，當管 片外探接收洞門過大時，由于缺少有效的底部支撐，還會產(chǎn)生下沉現(xiàn)象，因此，必須采取有 效措施防止管片變形和下沉。而現(xiàn)有的技術措施對防止管片變形與下沉的效果并不理想。現(xiàn)在的技術主要是用導鏈提供拉力，將貫通段附近管片接在一起，從而維持其相 對穩(wěn)定?，F(xiàn)有的技術措施主要存在以下缺陷1、導鏈提供的拉力較小，不足以維持貫通段管片自身穩(wěn)定；2、受導鏈長度限制，貫通段管片存在整體下沉的問題；3、操作受人為因素影響較大，不易控制。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是設計一種盾構隧道貫通后防止管片變形、確保成型隧道穩(wěn)定 性和安全性的盾構隧道貫通口管片結構。本盾構隧道貫通口管片的結構是從距離隧道貫通口 60米(后50環(huán))開始拼裝 有管片內(nèi)弧面預埋鋼板5和管片內(nèi)弧面預埋鋼板錨筋6的管片1(見圖3和圖4)，管片1的 片與片間由兩組螺栓孔2與螺栓3配合及管片內(nèi)弧面連接鋼板7連接，環(huán)與環(huán)間由多道插 銷孔4及管片內(nèi)弧面連接槽鋼8連接；隧道最后一環(huán)拼裝帶有管片端面預埋鋼板9的管片 1 (見圖11和圖12)，并在成環(huán)形的管片1端面預埋鋼板9上部水平焊連三道管片端面拉接 槽鋼10 ；在接收豎井11與最后一環(huán)管片1交接處，接收軌道13與管片1間隙中填充墊板 12，墊板12與接收軌道13焊接在一起。其中有管片內(nèi)弧面預埋鋼板5和管片內(nèi)弧面預埋鋼板錨筋6的管片1的結構如圖3和 圖4所示，它為弧形條板，內(nèi)有鋼筋籠，預埋有螺栓孔2 ；管片內(nèi)弧面預埋鋼板5的弧度與管 片1的弧度一致，預埋在管片1的中部里側并與鋼筋籠焊接在一起，管片內(nèi)弧面預埋鋼板5 里側垂直焊接有多根管片內(nèi)弧面預埋鋼板錨筋6，作用是固定預埋鋼板，管片內(nèi)弧面預埋鋼 板錨筋6的長度等于或小于管片1的厚度；有管片端面預埋鋼板9的管片1的結構如圖11和圖12所示，它只是在有管片內(nèi) 弧面預埋鋼板5和管片內(nèi)弧面預埋鋼板錨筋6的管片1的基礎上，另在外端面又預埋有管
3片端面預埋鋼板9，該管片端面預埋鋼板9成環(huán)弧片，它與鋼筋籠焊接在一起。將后期的單環(huán)管片1連接成一整體，就可防止管片下沉，提高隧道穩(wěn)定性；最后一 環(huán)管片的側面用管片端面拉接槽鋼10水平拉接至少三道，就能防止管片被壓扁。本實用新型的優(yōu)點是，采用多種防變形措施，成型隧道更加穩(wěn)定、安全可靠，且無 論接收洞口處地層是否松軟，成型隧道總可以保持穩(wěn)定，不發(fā)生下沉、壓扁等變形。

圖1盾構隧道貫通口管片構成正視圖圖2盾構隧道貫通口管片構成仰視圖(圖案中的A-A視圖)圖3管片結構圖(圖2中的A局部放大圖)圖4預埋鋼板結構圖圖5盾構隧道貫通口管片構成俯視圖(圖案中的B-B視圖)圖6盾構隧道貫通口管片構成側視圖(圖案中的C-C視圖)圖7盾構隧道貫通口管片構成側視圖(圖案中的D-D視圖)圖8盾構隧道貫通口管片結構正視圖圖9盾構隧道貫通口管片連接正視圖(圖8中的B放大圖)圖10盾構隧道貫通口管片連接側剖視圖圖11管片支撐正視圖圖12管片支撐連接正視圖(圖10中F局部放大圖)圖13管片支撐側剖視圖(圖11中的E-E視圖)圖14隧道最后一環(huán)拼裝側視圖圖15隧道最后一環(huán)拼裝正視圖其中1--管片2-■螺栓孔[0030]3-螺栓4-插銷孔[0031]5-管片內(nèi)弧面預埋鋼板6-管片內(nèi)弧面預埋鋼板錨筋[0032]7-管片內(nèi)弧面連接鋼板8-管片內(nèi)弧面連接槽鋼[0033]9-管片端面預埋鋼板10--管片端面拉接槽鋼[0034]11--接收豎井12--墊板[0035]13--接收軌道
具體實施方式
實施例.本例是在西氣東輸二線長江盾構穿越工程中的試驗結構，盾構隧道 Φ3. 08m。所投入的設備型號為AVND3080AH，接收洞門處地層為粉質粘土以及粉細砂層，最 后一環(huán)管片1探出接收洞門1000mm。從隧道貫通口后60米(50環(huán))開始拼裝有管片內(nèi)弧面預埋鋼板5和管片內(nèi)弧面 預埋鋼板錨筋6的管片1 (見圖3和圖4)，管片1的片與片間由兩組螺栓孔2與螺栓3配合 及管片內(nèi)弧面連接鋼板7連接，環(huán)與環(huán)間由多道插銷孔4及管片內(nèi)弧面連接槽鋼8連接；隧 道最后一環(huán)拼裝帶有管片端面預埋鋼板9的管片1(見圖11和圖12)，并在成環(huán)形的管片1 端面預埋鋼板9上部水平焊連三道管片端面拉接槽鋼10 ；在接收豎井11與最后一環(huán)管片1交接處，接收軌道13與管片1間隙中填充墊板12，墊板12與接收軌道13焊接在一起。本例的具體結構是依靠現(xiàn)有的接收軌道13支撐管片1，從最后第50環(huán)開始管片 1由6片拼裝而成(見圖1)，其中第一管片Tl中心安裝在管片環(huán)水平中心線上，第二管片 T2和第三管片T3分別安裝在第一管片Tl的下方和上方，第四管片T4接第三管片T3，第五 管片T5接第二管片T2，第四管片T4和第五管片T5之間安裝第六管片T6，其中第一管片 Tl-第五管片T5等弧長，第六管片T6弧長要短；如此一環(huán)一環(huán)地拼裝管片1，拼裝管片1到 兩片以上后，就在兩片之間由管片內(nèi)弧面連接鋼板7與兩片的管片內(nèi)弧面預埋鋼板5焊接 在一起，將各螺栓3插入對應的螺栓孔2內(nèi)，構成一管片環(huán)；如此拼裝好一環(huán)再拼裝另一環(huán)， 直到后49環(huán)都拼裝好后，再由多根管片內(nèi)弧面連接槽鋼8與各管片1的管片內(nèi)弧面預埋鋼 板5焊接，將各環(huán)連接成整體；為了更安全，隧道最后一環(huán)拼裝帶有管片端面預埋鋼板9的管片1 (見圖11和圖 12)，并在成環(huán)形的管片端面預埋鋼板9上部水平方向焊連三道管片端面拉接槽鋼10 ；在盾 尾的接收豎井11與最后一環(huán)管片1交接處，接收軌道13與管片1間隙中填充墊板12，墊板 12與接收軌道13焊接在一起。其中焊接均采用雙面焊，焊縫長度不少于100mm，使成型隧道形成一整體結構，從而減 少其變形量；隧道最后一環(huán)拼裝后，盾尾脫離接收洞門前，利用管片端面預埋鋼板9從管環(huán)中 部往上均勻焊接三道管片端面拉接槽鋼10 ；焊接接收軌道13，使接收軌道13距離接收洞門不超過400mm ；盾尾脫離接收洞門 時，在接收軌道13與外探管片1間隙中填充墊板12，同時快速將墊板12與接收軌道13焊
接在一起；第一管片Tl-第五管片T5的弧長為6m，第六管片T6弧長1. 4m ；管片1長1. 2m， 厚 230mm ；螺栓3 為 Φ 20 X 300mm ；管片內(nèi)弧面預埋鋼板5為寬200mm、δ IOmm弧形鋼板；管片內(nèi)弧面預埋鋼板錨筋6為Φ 15 X 180mm ；管片內(nèi)弧面連接鋼板7為長250mm、寬200mm、δ IOmm鋼板；管片內(nèi)弧面連接槽鋼8為長60m、δ IOmm的200mmX 150mm槽鋼；管片端面預埋鋼板9為寬200mm、δ IOmm環(huán)形鋼板；管片端面拉接槽鋼10為δ IOmm的200mmX 150mm槽鋼。該例經(jīng)試驗，管片的最大下沉量為10mm，圓度最大偏差為Φ 10mm。本結構直接降 低了管片的變形量，效果十分明顯，大大提高了隧道整體穩(wěn)定性，減低了施工風險，且方法 比較簡單，操作性強，投入不大，安全性高。
權利要求一種盾構隧道貫通口管片的結構，其特征是從距離隧道貫通口后50環(huán)開始拼裝有管片內(nèi)弧面預埋鋼板(5)和管片內(nèi)弧面預埋鋼板錨筋(6)的管片(1)，管片(1)的片與片間由兩組螺栓孔(2)與螺栓(3)配合及管片內(nèi)弧面連接鋼板(7)連接，環(huán)與環(huán)間由多道插銷孔(4)及管片內(nèi)弧面連接槽鋼(8)連接；隧道最后一環(huán)拼裝帶有管片端面預埋鋼板(9)的管片(1)；在接收豎井(11)與最后一環(huán)管片(1)交接處，接收軌道(13)與管片(1)間隙中填充墊板(12)，墊板(12)與接收軌道(13)焊接在一起。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種盾構隧道貫通口管片的結構，其特征是在隧道最后一環(huán) 拼裝成環(huán)形的管片端面預埋鋼板(9)上部水平焊連三道管片端面拉接槽鋼(10)。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種盾構隧道貫通口管片的結構，其特征是所述有管片內(nèi)弧 面預埋鋼板(5)和管片內(nèi)弧面預埋鋼板錨筋(6)的管片(1)為弧形條板 內(nèi)有鋼筋籠，預埋 有螺栓孔(2)；管片內(nèi)弧面預埋鋼板(5)的弧度與管片(1)的弧度一致，預埋在管片(1)的 中部里側并與鋼筋籠焊接在一起，管片內(nèi)弧面預埋鋼板(5)里側垂直焊接有多根管片內(nèi)弧 面預埋鋼板錨筋(6)，管片內(nèi)弧面預埋鋼板錨筋(6)的長度等于或小于管片(1)的厚度。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種盾構隧道貫通口管片的結構，其特征是所述有管片端面 預埋鋼板(9)的管片(1)是在有管片內(nèi)弧面預埋鋼板(5)和管片內(nèi)弧面預埋鋼板錨筋(6) 的管片(1)的基礎上，另在外端面又預埋有管片端面預埋鋼板(9)，該管片端面預埋鋼板 (9)成環(huán)弧片，它與鋼筋籠焊接在一起。
專利摘要本實用新型是一種盾構隧道貫通后特別是針對進洞段為松軟地層的盾構隧道貫通口管片結構，涉及隧道本身的安全裝置技術領域。它是從距離隧道貫通口后50環(huán)開始拼裝有管片內(nèi)弧面預埋鋼板(5)和管片內(nèi)弧面預埋鋼板錨筋(6)的管片(1)，管片(1)的片與片間由兩組螺栓孔(2)與螺栓(3)配合及管片內(nèi)弧面連接鋼板(7)連接，環(huán)與環(huán)間由多道插銷孔(4)及管片內(nèi)弧面連接槽鋼(8)連接；隧道最后一環(huán)拼裝帶有管片端面預埋鋼板(9)的管片(1)；在接收豎井(11)與最后一環(huán)管片(1)交接處，接收軌道(13)與管片(1)間隙中填充墊板(12)，墊板(12)與接收軌道(13)焊接在一起。成型隧道更加穩(wěn)定、安全可靠。
文檔編號E21D11/04GK201705365SQ20102015312
公開日2011年1月12日 申請日期2010年4月7日 優(yōu)先權日2010年4月7日
發(fā)明者劉廣仁, 安曉科, 常喜平, 張磊, 沈技, 王新建, 胡慶立, 趙雪峰, 陳清鎖 申請人:中國石油天然氣集團公司;中國石油天然氣管道局