[发明专利]一种用于真空磁浮的隧道合成管片结构

说明书

本发明涉及一种用于真空磁浮的隧道合成管片结构，包括拼接组合的管片钢壳，管片钢壳环向采用插销式快速接头进行连接，且管片钢壳纵向采用滑动快速接头连接，在管片钢壳外弧面周边焊接有翼缘板，其内部布设焊接有若干轴向纵肋，在管片钢壳的外弧面布设有环向钢筋，环向钢筋穿过轴向纵肋靠近外弧面的边缘，在管片钢壳内的中间部位焊接有注浆管，注浆管用于壁后注浆,管片钢壳之间的外弧与内弧的环缝均采用弧形榫槽配合，且管片钢壳之间外弧与内弧的纵缝为凹凸榫配合安装，此设置实现盾构拼装式单层管片结构，使其有效提高施工效率的同时，具有很强的密闭性。

技术领域

本发明涉及隧道建设设备技术领域，更具体的说，它涉及一种用于真空磁浮的隧道合成管片结构。

背景技术

由于空气阻力、轮轨摩擦等的限制，轮轨式交通在现有的技术水平下，难以经济地实现运营速度大幅度提高。而利用磁悬浮技术，构建真空运行环境可以减小空气阻力和噪声，满足更高经济运行速度的需求，即真空管道磁浮运输技术，管道结构作为真空磁浮运输的承载主体，其力学特性、保真度的维持至关重要，也是构建安全真空管道环境、发展高速交通的关键技术之一。

隧道结构不受天气影响，可节约稀缺的地面土地资源，因此管道结构修建于地下具有较高的可行性。传统的盾构隧道一般采用拼装式钢筋混凝土管片结构，管片之间通过螺栓连接成整体，除了管片混凝土本身易出现微裂缝、局部磕损等质量问题外，接头部位的受力和密封也是薄弱环节，隧道中出现管片拼装错台、接缝渗漏水也是常有的现象，由于真空磁浮运输对管道环境的要求极高，现有的隧道结构无法满足承载和密封的可靠性要求。

因此，研发一种适用于真空磁浮隧道使用环境的管片结构至关重要。

发明内容

本发明的目的在于提出一种用于真空磁浮的隧道合成管片结构，采用钢和混凝土合成结构提高管片强度和接头的密封性能，实现盾构拼装式单层管片结构，使其有效提高施工效率的同时，能够降低建造的经济成本。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种用于真空磁浮的隧道合成管片结构，包括拼接组合的管片钢壳，所述管片钢壳环向采用插销式快速接头进行连接，且管片钢壳纵向采用滑动快速接头连接，在所述管片钢壳外弧面周边焊接有翼缘板，其内部布设焊接有若干轴向纵肋，在所述管片钢壳的外弧面布设有环向钢筋，所述环向钢筋穿过轴向纵肋靠近外弧面的边缘，在所述管片钢壳内的中间部位焊接有注浆管，所述注浆管用于壁后注浆；

管片钢壳之间的外弧与内弧的环缝均采用弧形榫槽配合，且管片钢壳之间外弧与内弧的纵缝为凹凸榫配合安装。

与普通的混凝土管片相比，合成管片强度高、厚度小、密封性能好，隧道的长期耐久性显著提高，合成管片可省略二次衬砌，降低施工成本，缩短施工时间。

进一步的，所述插销式快速接头包括分别安装在拼接的两个管片钢壳环间侧壁上的公端和母端，所述母端包括安装在管片钢壳环间侧壁上两个对称设置的导向柱，在所述导向柱的上下两端均安装有固定块，在所述导向柱上均开设有上导槽和下导槽，在对应的两个上导槽以及下导槽之间均滑动安装有锥口卡块，在锥口卡块与上导槽的上顶部以及下导槽的下底部之间均连接有压缩弹簧；

所述公端为双面倒钩，当管片钢壳环间纵向拼接，锥口卡块在压缩弹簧的作用力下复位，所述双面倒钩卡紧在对应的两个锥口卡块之间。

进一步的，所述滑动快速接头包括分别设置在环向拼接的两个管片钢壳的纵向侧壁上的异型槽和T型凸件，所述异型槽包括开设在管片块间侧壁上的T型凹槽以及安装T型凹槽底部与其相连通的方形槽，当管片钢壳环向拼接时，T型凸件径向对接T型凹槽滑入方形凹槽中，再轴向滑入方形凹槽的滑道中。

以上拼接方式，使得管片钢壳拼装无需螺栓拧紧作业，避免手孔处的局部削弱问题，减少了管片的渗漏通道，使得拼装省力化、自动化，显著提高隧道拼装质量，轴向管片钢壳拼接时，仅需轴向推压即可完成管片环间闭合，无需复紧作业，管片环紧固后立即出现抗拔力，可防止拼装后出现的松弛现象。