本發(fā)明涉及建設工程領域，具體而言，涉及一種盾構管片及盾構管道。

背景技術：

目前盾構機已廣泛應用于隧道開挖等土建施工領域。在盾構機的工作過程中，隨著盾構機的掘進，需要及時在已挖掘段環(huán)向安裝盾構管片。盾構管片是隧道的關鍵屏障，承擔著土層壓力、地下水壓力等載荷，同時是直接影響隧道防水性能的關鍵構件。

現(xiàn)有的盾構管片常采用高強度混凝土，使用中，一般從下部的管片開始，依次左右兩側交替安裝管片，管片與管片之間采用緊固連接螺栓固定。在現(xiàn)有的盾構管片拼接成的盾構管道中，土體水分容易從接縫處滲漏，影響隧道的防水性能。同時，土體壓力對盾構管道的壓力幾乎全部作用于緊固連接螺栓，這對盾構管片連接的可靠性也會產生不利影響。

由上述盾構管片拼接而成的盾構管道往往存在防滲效果較差的缺陷，同時螺栓強度也給盾構管道的承載能力造成較大的限制。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的之一在于提供一種盾構管片，旨在解決現(xiàn)有技術中盾構管片存在的上述問題。

本發(fā)明目的之二在于提供一種盾構管道，旨在解決現(xiàn)有技術中盾構管道存在的上述問題。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：

一種盾構管片，盾構管片為由矩形沿圓弧拉伸而成的結構，盾構管片具有相對設置且均為弧形的第一側壁及第二側壁，第一側壁設有第一卡接部，第二側壁設有第二卡接部，第一卡接部包括多個第一卡接結構，第二卡接部包括多個第二卡接結構，第一卡接部與第二卡接部形狀吻合。

在本發(fā)明的較佳的實施例中，盾構管片由聚丙烯纖維復合材料制成。

在本發(fā)明的較佳的實施例中，盾構管片具有相對設置且均為矩形的第一端部及第二端部，盾構管片上靠近圓弧圓心的曲面為內壁，與內壁相對設置的曲面為外壁，內壁設有第一連接槽和第二連接槽，盾構管片還設有第一連接孔和第二連接孔，第一連接孔由第一連接槽貫通到第一端部，第二連接孔一端與第二連接槽相連，第二連接孔由第二連接槽貫通到第二端部。

在本發(fā)明的較佳的實施例中，盾構管片內壁還設有第三連接槽和第四連接槽，盾構管片還包括第三連接孔和第四連接孔，第三連接孔由第三連接槽貫通到第一側壁，第四連接孔由第四連接槽貫通到第二側壁。

在本發(fā)明的較佳的實施例中，內壁的邊緣處設有具有倒角結構的粘接面。

在本發(fā)明的較佳的實施例中，第一側壁、第二側壁、第一端部和第二端部設有密封條。

在本發(fā)明的較佳的實施例中，第一卡接結構在第一端部上的截面為梯形。

在本發(fā)明的較佳的實施例中，第一卡接結構在第一端部上的截面為圓形。

一種盾構管道，盾構管道由數(shù)個軸向相鄰的盾構管環(huán)拼接而成，盾構管環(huán)由數(shù)個上述的盾構管片拼接而成，盾構管道上軸向相鄰的第一卡接部和第二卡接部卡接，盾構管道上相鄰的盾構管片固定連接。

在本發(fā)明的較佳的實施例中，盾構管道內包括防火涂層。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明通過上述設計得到的盾構管片，使用時，盾構管道軸向相鄰的兩個盾構管片上的第一卡接部和第二卡接部卡接，由于多個卡接結構的存在，第一卡接部和第二卡接部卡接的區(qū)域可有效防止土體中的水向隧道內滲漏，從而提高盾構管道的密封性。另外，卡接結構本身可部分抵抗土體壓力造成的變形，從而減小直接作用在螺栓上的土體壓力，有利于盾構管道抗拉和抗壓性能的提升。本發(fā)明通過上述設計得到的盾構管片采用聚丙烯纖維復合材料，可使盾構管片具備較高的剛度、較輕的重量、較好的加工性能和一定程度的彈性，便于盾構管片的加工、運輸，改善盾構管片的受力情況。

本發(fā)明通過上述設計得到的盾構管道具有良好的防水性、防火性和氣密性，具有較高的抗拉和抗壓能力。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施方式的技術方案，下面將對實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例一提供的盾構管片結構示意圖；

圖2是圖1中A部的局部放大圖；

圖3是本發(fā)明實施例一提供的盾構管片的連接示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例二提供的盾構管片的結構示意圖；

圖5是本發(fā)明實施例三提供的盾構管道的結構示意圖。

圖標：100-盾構管片；110-第一側壁；112-第二側壁；130-第一端部；132-第二端部；150-內壁；152-外壁；160-粘接面；170-密封條；1102-第一卡接部；1102a-第一卡接結構；1122-第二卡接部；1122a-第二卡接結構；1501-第一連接槽；1502-第一連接孔；1503-第二連接槽；1504-第二連接孔；1505-第三連接槽；1506-第三連接孔；1507-第四連接槽；1508-第四連接孔；162-密封槽；180-連接螺栓；200-盾構管道；210-盾構管環(huán)。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施方式的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施方式中的附圖，對本發(fā)明實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施方式是本發(fā)明一部分實施方式，而不是全部的實施方式。基于本發(fā)明中的實施方式，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本發(fā)明保護的范圍。因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施方式的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施方式?；诒景l(fā)明中的實施方式，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“中”“上”“內”等指示方位或位置關系的術語為基于附圖所示的方位或位置關系，或者是該發(fā)明產品使用時慣常擺放的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的設備或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等僅用與區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“相連”、“連接”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。

下面結合附圖，對本發(fā)明的一些實施方式作詳細說明。在不沖突的情況下，下述的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

實施例一。

本實施例提供了一種盾構管片100，請參閱圖1，這種盾構管片100為由一矩形沿一段圓弧拉伸而得，盾構管片100的材料為聚丙烯纖維復合材料。盾構管片100包括第一側壁110、第二側壁112、第一端部130、第二端部132、內壁150、外壁152、粘接面160和密封條170。第一側壁110為盾構管片100上的一弧形平面，第二側壁112為盾構管片100上與第一側壁110相對設置的另一弧形平面。第一端部130為第一側壁110上的一矩形平面，第二端部132為第一側壁110上與第一端部130相對設置的另一矩形平面。內壁150為盾構管片100上靠近圓弧圓心一側的曲面，外壁152為與內壁150相對設置的另一曲面。

第一側壁110設有第一卡接部1102，第一卡接部1102包括三個沿內壁150所在圓周的徑向方向并列的第一卡接結構1102a。第一卡接結構1102a在第一端部130上的截面為梯形，梯形中較短的底邊置于第一側壁110上，梯形中較長的底邊遠離第一側壁110。第二側壁112設有第二卡接部1122，第二卡接部1122包括三個沿內壁150所在圓周的徑向方向并列的第二卡接結構1122a，第二卡接結構1122a的截面形狀與第一卡接結構1102a的截面形狀吻合，且第二卡接結構1122a的分布與第一卡接結構1102a一一對應。

請參閱圖1及圖2，內壁150上靠近第一側壁110的一側設有三個沿內壁150的曲邊分布的第一連接槽1501。盾構管片100還包括第一連接孔1502，第一連接孔1502的一端與第一連接槽1501連通，第一連接孔1502由第一連接槽1501貫通至第一側壁110。內壁150上靠近第二側壁112的一側設有三個沿內壁150的曲邊分布的第二連接槽1503，盾構管片100還包括第二連接孔1504，第二連接孔1504的一端與第二連接槽1503連通，第二連接孔1504由第二連接槽1503貫通至第一端部130。內壁150上靠近第一端部130的一側設有兩個沿內壁150的直線邊分布的第三連接槽1505，盾構管片100還包括第三連接孔1506，第三連接孔1506的一端與第三連接槽1505連通，第三連接孔1506由第三連接槽1505貫通至第一端部130。內壁150上靠近第二端部132的一側設有兩個沿內壁150的直線邊分布的第四連接槽1507，盾構管片100還包括第四連接孔1508，第四連接孔1508的一端與第四連接槽1507連通，第四連接孔1508由第四連接槽1507貫通至第二端部132。

粘接面160設于內壁150的四邊邊緣處。粘接面160為與內壁150呈一定夾角的斜面。

密封條170套設于盾構管片100，密封條170分別與第一側壁110、第一端部130、第二側壁112和第二端部132連接。

請參見圖1及圖3，使用中，兩個盾構管片100拼接到一起，其中一個盾構管片100的第二卡接結構1122a與另一個盾構管片100的第一卡接結構1102a卡接到一起，兩個盾構管片100通過連接螺栓180固定連接。在連接螺栓180提供的緊固力的作用下，兩個盾構管片100上的密封條170緊密貼合。兩個盾構管片100上的粘接面160圍成密封槽162，密封槽162用于填充密封涂料。

本實施例中，通過兩個盾構管片100上的密封條170的緊密貼合，可實現(xiàn)一級防滲；多個第二卡接結構1122a與第一卡接結構1102a的卡接實現(xiàn)二級防滲，因此本實施例提供的盾構管片100具有良好的防水效果。

實施例二。

本實施例提供了一種盾構管片100，其結構和材料與實施例一中的盾構管片100基本相同。

請參見圖4，本實施例中的盾構管片100與實施例一中的盾構管片100的主要區(qū)別在于，本實施例提供的盾構管片100中，第一卡接結構1102a和第二卡接結構1122a在第一端部130上的截面為圓形。

本實施例提供的盾構管片100中的第一卡接結構1102a和第二卡接結構1122a的作用與實施例一中第一卡接結構1102a和第二卡接結構1122a的作用相同。當兩個盾構管片100在盾構管片100的軸向拼接時，其中一個盾構管片100的第一卡接結構1102a與另一個盾構管片100的第二卡接結構1122a卡接，從而達到防滲的目的。

綜上所述，本發(fā)明實施例一和實施例二提供的盾構管片100的有益效果在于，設置多個第一卡接結構1102a和第二卡接結構1122a，提高盾構管道200的防水效果；第一卡接結構1102a和第二卡接結構1122a本身將分擔作用在連接螺栓180上的拉力，提高盾構管道200的可靠性。

本發(fā)明實施例一和實施例二提供的盾構管片100的有益效果還在于，盾構管片100采用聚丙烯纖維復合材料，該材料可以保證盾構管片100具有較高的剛度。在第一卡接部1102和第二卡接部1122的結構較為復雜的情況下，采用聚丙烯纖維復合材料可減小盾構管片100的加工難度，保證盾構管片100拼接的便利性，減輕盾構管片100的重量，便于運輸和加工。

實施例三。

請參見圖1及圖5，本實施例提供了一種盾構管道200，這種盾構管道200包括數(shù)個軸向相鄰的盾構管環(huán)210，盾構管環(huán)210由數(shù)個盾構管片100環(huán)向拼接而成，盾構管片100的材料為聚丙烯纖維復合材料。盾構管道200軸線方向相鄰的第一卡接部1102和第二卡接部1122卡接。盾構管道200軸線和圓周方向上相鄰的盾構管片100均通過螺栓實現(xiàn)固定連接。盾構管道200內包括防火涂層。

盾構管道200的工作原理是，盾構管道200在使用過程中，土體中的水分可能會向盾構管道200內部滲漏。由于盾構管片100上設有多個第一卡接結構1102a和第二卡接結構1122a，同時環(huán)設有密封條170，因此可以阻止土體中的水分向盾構管道200內滲漏，密封條170還可以提高盾構管道200的氣密性。盾構管道200上的密封槽162(請參見圖3)內均填有密封涂料。盾構管道200的內壁設有防火涂層，增強盾構管道200的防火能力。

盾構管道200在使用過程中，將持續(xù)受到來自土體的壓力P。土體壓力P的存在使盾構管道200產生變形，從而在連接螺栓180上產生拉力。在盾構管片100上設置多個第一卡接結構1102a和第二卡接結構1122a，可減小外力作用下盾構管道200產生的形變量大小，使作用在連接螺栓180上的拉力部分分散至第一卡接結構1102a和第二卡接結構1122a的結構本身，從而減小作用在連接螺栓180上的力，提高盾構管道200的可靠性。

本發(fā)明實施例三提供的盾構管道200的有益效果在于，通過設置多個第一卡接結構1102a和第二卡接結構1122a，提高盾構管道200的防水效果；盾構管片100設有密封條170，增強了盾構管道200的氣密性；第一卡接結構1102a和第二卡接結構1122a本身將分擔作用在連接螺栓180上的拉力，提高盾構管道200的可靠性，盾構管道200內有防火涂層，增強盾構管道200的防火性能。

本發(fā)明實施例三提供的盾構管道200的有益效果還在于：該盾構管道200由盾構管片100拼接而成。盾構管片100材料為聚丙烯復合材料，聚丙烯纖維復合材料可以在保證盾構管道200環(huán)剛度的同時，提高盾構管片100的加工性能，減輕盾構管片100的重量，便于運輸和加工。除此之外，聚丙烯復合材料具有有限的彈性，因此，該盾構管道200在土體中可產生少量的變形，在一定程度內，達到“土管合一”的狀態(tài)，從而將盾構管道200所受到的部分壓力轉移到土體。

綜上所述，本發(fā)明的有益效果在于：由于多個第一卡接結構1102a和第二卡接結構1122a的存在，第一卡接部1102和第二卡接部1122卡接的區(qū)域可有效防止土體中的水向隧道內滲漏，從而提高盾構管道200的密封性。另外，第一卡接部1102和第二卡接部1122本身可承載部分土體壓力，從而減小直接作用在連接螺栓180上的土體壓力，有利于盾構管道200抗拉和抗壓性能的提升。

需要說明的是，第一卡接部1102和第二卡接部1122用于提升盾構管道200的防水性能，同時減小作用在連接螺栓180上的拉力，第一卡接部1102中包含的第一卡接結構1102a的數(shù)量和第二卡接部1122中包含的第二卡接結構1122a的數(shù)量可以根據實際情況，取除一以外的正整數(shù)；第一卡接結構1102a和第二卡接結構1122a的截面也不應限于以上實施例中給出的梯形和半圓形，而可以是其他任何情況；在本發(fā)明所給出的實施例中，聚丙烯纖維復合材料用于滿足環(huán)剛度較高、易于加工和易于裝配的需求，盾構管片100和盾構管道200的材料可根據實際需要作出修改，而不僅限于聚丙烯纖維復合材料。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。