[发明专利]适用于盾构隧道施工的预紧式卡扣管片系统及施工方法

说明书

本发明属于盾构隧道、沉管隧道、综合管廊等类似工程管片拼装施工技术领域，公开了一种适用于盾构隧道施工的预紧式卡扣管片系统及施工方法，包括预制盾构管片和预紧式卡扣装置；预制盾构管片中预留放置预紧式卡扣装置的卡扣槽，所述预制盾构管片上固定有用于防水的止水带；预紧式卡扣装置的钢绞线通过钢绞线预留孔使得螺杆拧动时产生预紧力，锁扣通过铰链固定于金属封装盒上。本发明提供的适用于盾构隧道施工的预紧式卡扣管片系统各个部件易标准化生产，安装方便、机械化程度高，降低了安装学习成本低。本发明使预紧力值更高且分布更均匀，进而使得整个管片拼装质量显著提升。本发明管片拼装更简单，使得整体施工进度加快。

技术领域

本发明属于盾构隧道、沉管隧道、综合管廊等类似工程管片拼装施工技术领域，尤其涉及一种适用于盾构隧道施工的预紧式卡扣管片系统及施工方法。

背景技术

目前，多个城市开通了地铁，很多跨海、过江(河)、湖底隧道以及穿山隧道建设越来越多。在这些重大工程建设中，盾构法施工因其明显的优越性而得到广泛的应用，例如：施工安全；地下施工不影响地面交通和航道运行；振动和噪声小，对地面建筑及地下已有管线影响较小。

虽然盾构法施工有诸多优点，但是在其施工过程中仍然存在很多难点，尤其是在管片拼装过程中。例如在管片拼装施工时，常伴随着螺栓预紧力不足导致后期漏水现象；有些拼装方式(如榫卯式拼装)甚至没有预紧力；螺栓预紧力不可控；对施工人员操作要求高等缺点。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：(1)现有技术中，针对盾构盾构隧道管片环向和纵向拼装施工存在不足，不易于标准化生产、管片之间预紧力不可控，造成施工时间过长，施工质量低下，安装成本高。

(2)现有盾构隧道管片拼装技术常通过螺栓锚固，有些是插入式接头不提供紧力，各螺栓预紧力的值很难达到一致，使得整个管片拼装质量降低。

现有技术盾构预制管片需预埋螺栓，使管片拼装复杂。

(3)现有技术通常采用螺栓进行预紧的管片，手孔利用率低，使得隧道整体稳定性差。

解决以上问题及缺陷的难度为：(1)现有管片的预紧施工对施工人员的技术要求较高，且前期要进行大量时间的培训；(2)由于现有盾构隧道管片是用过拧螺栓进行预紧，无法达到所有螺栓的预紧力一致，因此导致管片之间的应力分布一致，容易发生破坏；(3)现有技术采用插入螺栓的方式，并且需要留有一定的手孔进行螺栓的锚固，因此势必造成手孔的浪费。

解决以上问题及缺陷的意义为：(1)增加施工进度，减少施工人员培训时间，进而减少整个工程造价；(2)可以是管片之间的受力均匀，减少应力集中现象，后期的因地震、滑坡等因素造成的破坏降低；(3)提高盾构隧道管片的整体性、稳定性及整体强度。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种适用于盾构隧道施工的预紧式卡扣管片系统及施工方法。特别涉及盾构隧道管片环向和纵向拼装施工领域。

本发明是这样实现的，一种适用于盾构隧道施工的预紧式卡扣管片系统，包括预制盾构管片和预紧式卡扣装置；

所述预制盾构管片中预留放置预紧式卡扣装置的卡扣槽，所述预制盾构管片上固定有用于防水的止水带；

预紧式卡扣装置的钢绞线通过钢绞线预留孔使得螺杆拧动时产生预紧力，锁扣通过铰链固定于金属封装盒上。

进一步，预制盾构管片通过错缝或者通缝对接，将预紧式卡扣装置放置于卡扣槽中，通过锁舌弹出按钮使锁舌弹出，对预紧式卡扣装置进行固定。

进一步，螺栓包括螺杆、垫片、螺帽；垫片套装在螺杆上并位于螺帽下部，螺帽旋拧在螺杆上部。

进一步，锁扣通过卡齿孔扣在卡齿上。

本发明另一目的在于提供一种利用适用于盾构隧道的预紧式卡扣管片施工方法包括：