[发明专利]一种矩形或异形盾构隧道管片结构

说明书

本发明属于地下工程施工技术领域,具体的说是涉及一种矩形或异形盾构隧道管片结构,主要是为了提供新型的盾构隧道管片结构，有效的解决地下空间隧道管片施工分块难、接缝防水难处理、分块后管片结构受力复杂且结构不稳定的技术问题，该矩形或异形盾构隧道管片结构包括多个首尾相互连接且组成矩形或异形盾构封闭隧道断面的管片节点；在每一个管片节点的前后两端均设置有与管片节点相互匹配的连接板，在相邻的管片节点之间均通过高应力连接副或低应力连接副进行相邻管片的连接，在每一个管片节点内部均填充有混凝土结构块，本发明提供的盾构隧道管片有效的解决了常规管片结构分块多，接缝多，接缝漏水等问题，极大降低了超大断面施工的风险因素。

技术领域

本发明属于地下工程施工技术领域；具体的说是涉及一种矩形或异形盾构隧道管片结构。

背景技术

当前，随着盾构技术的深入发展，盾构隧道断面逐渐由传统的圆形断面向着类矩形、矩形等断面结构形式转变；然而在矩形或类矩形或异形隧道断面的设置过程中，采用常规的混凝土结构管片运用在矩形、类矩形等隧道中进行结构施工和铺设存在着诸多弊端：

1、在矩形或类矩形隧道中设置的混凝土结构管片受力状态不一，且质量可靠性差；由于在矩形或类矩形断面结构中设置的混凝土结构管片为受弯构件，较圆形断面的压弯构件而言，其受力状态不统一，如采用盾构法施工，不但管片分块困难，接头受力不好；而且管片之间需采用大量螺栓连接，施工繁琐，并且施工完成的截面管片结构对于截面本身的削弱很大，且接缝防水质量难以保证。

2、在矩形或类矩形隧道中设置的混凝土结构管片由于其单块管片自重较大，且管片种类多；管片在预制、吊装、运输、管理过程中均存在诸多不便因素；并且管片随着埋深、跨度的增大，管片所承受的荷载、水压力也大幅增加，管片结构的厚度、自重也随之增加，这给地下工程施工的管片运输、拼装、机械设备等各个环节都增加了施工困难。

3、采用盾构技术对于矩形或类矩形管片结构的施工过程中，难以一次施工超大断面规模的隧道结构；对于施工截面宽度达到20m以上的隧道采用矩形或类矩形管片施工，采用目前的技术手段难以实现高效的自动化机械施工。

发明内容

本发明的发明目的：

主要是针对于矩形、类矩形或异形断面的地下空间隧道管片施工分块难、接缝防水难处理、分块后管片结构受力复杂且结构不稳定，以及曲线隧道楔形量多导致模具种类多等问题提出的一种新型的盾构隧道管片结构。

本发明的技术方案为：

提供了一种矩形或异形盾构隧道管片结构，该矩形或异形盾构隧道管片结构包括多个首尾相互连接且组成矩形或异形盾构封闭隧道断面的管片节点；在每一个管片节点的前后两端均设置有与管片节点相互匹配的连接板，在相邻的管片节点之间均通过高应力连接副或低应力连接副进行相邻管片的连接，在每一个管片节点内部均填充有混凝土结构块。

在管片节点内部的中间位置处设置有与管片节点弧度相匹配的分隔板。

在每一个管片节点内部分隔板的上端或/和下端分别对应填充有混凝土结构块；在混凝土结构块内均设置有抗剪切件。

所述的抗剪切件为抗剪钉。

当相邻管片节点的厚度均小于500mm时，相邻管片节点通过低应力连接副进行连接；所述的低应力连接副包括在相邻管片节点上对称设置的连接槽口，在连接槽口之间穿接有弧形结构的刚性连接件，该刚性连接件穿过连接板设置。

当相邻管片节点的厚度均大于500mm时，相邻管片节点通过高应力连接副进行连接；所述的高应力连接副包括设置在相邻管片节点连接板上的连接螺栓，在相邻管片节点上连接螺栓的外端还设置有相互对称的连接安装槽。

所述的刚性连接件为弧形连接螺栓或弧形连接插销。

在每一个管片节点的内部还设置有纵向布置的钢肋。