[发明专利]一种盾构隧道底部预制中-边箱涵结构及施工方法

说明书

本发明涉及盾构隧道施工领域，尤其涉及一种盾构隧道底部预制中‑边箱涵结构及施工方法；包括预制中间箱涵、预制边箱涵、牛腿基座，预制中间箱涵的两端可拆卸连接有预制边箱涵，牛腿基座设置在预制边箱涵远离预制中间箱涵的一端的下方，预制中间箱涵和牛腿基座的下端与盾构隧道的盾构管片连接，预制中间箱涵的顶面高于预制边箱涵的顶面，预制中间箱涵的两侧设置有可支撑预制边箱涵的支撑牛腿，预制边箱涵和预制中间箱涵采用带楔形量的拼装结构。本发明提高了盾构隧道内部结构预制化率，提高安装效率；预制中间箱涵和边箱涵之间通过直螺栓连接，节约了成本，大幅提高了施工速度，采用带楔形量的预制结构，有利于解决箱涵结构拼装缝隙大的问题。

技术领域

本发明涉及盾构隧道施工领域，尤其涉及一种盾构隧道底部预制中-边箱涵结构及施工方法。

背景技术

随着交通行业的发展，盾构隧道广泛应用于公路、市政、铁路等领域隧道的建设，受装配式施工技术、盾构隧道内部空间等的限制，以及现有的预制及施工水平的限制，盾构隧道内部结构预制化率仍较低。而盾构隧道底部中间箱涵及边箱涵作为内部结构的重要组成部分，是提高内部结构预制化率的重要节点。现有的中间箱涵已基本实现全部预制化，而受受力要求、施工工序及作业空间的影响，边箱涵多采用现浇或叠合(半现浇半预制)的方式，箱涵施工质量及施工速度被严重制约。

主要存在以下方面不足：1)当边箱涵采用现浇方式时，需提前在中间箱涵边缘预埋接驳器，费用较高，边箱涵下部空间较狭小，底部模板不易拆除，施工作业难度大，钢筋需要现场排布绑扎，施工速度较慢，长时间施工对管片影响较大；2)当边箱涵采用叠合构件时，增加了一道现浇施工工序，施工进度仍然较慢，边箱涵顶部仍采用预埋接驳器方式与中间箱涵连接，接驳器数量使用多，费用较高，边箱涵预制件施工期间与中间箱涵无连接，边箱涵预制板作用在两侧的牛腿上，牛腿角部的混凝土局部易被破坏，对箱涵整体结构安全性有一定影响；3)现有的预制箱涵结构不带楔形变量，当隧道平面转弯半径较小时，盾构隧道曲线地段箱涵拼装效果较差，拼装缝宽度随着曲线长度的增加而增加，不利于结构受力及施工。因此，亟需一种盾构隧道底部预制楔形中-边箱涵结构，解决上述问题。

发明内容

为了解决上述问题，一方面，本发明提供了一种盾构隧道底部预制中-边箱涵结构，其设置在盾构隧道的盾构管片内，该箱涵结构包括预制中间箱涵、预制边箱涵、牛腿基座，所述预制中间箱涵的两端可拆卸连接有所述预制边箱涵，所述牛腿基座设置在所述预制边箱涵远离预制中间箱涵的一端的下方，所述预制中间箱涵和牛腿基座的下端与盾构隧道的盾构管片连接，所述预制中间箱涵的顶面高于所述预制边箱涵的顶面。

进一步地，在所述预制中间箱涵上与预制边箱涵相固定的位置处预埋有若干个第一螺纹孔，在所述预制边箱涵上与预制中间箱涵连接的一端设置有凸起，在所述凸起上设置有与所述第一螺纹孔相对应的通孔或第二螺纹孔。

进一步地，所述预制边箱涵靠近盾构管片的一侧设置有斜坡倒角。

进一步地，所述预制中间箱涵的两侧设置有用于支撑预制边箱涵的支撑牛腿。

进一步地，所述支撑牛腿的上端面设置缓冲层，该缓冲层由塑料材质制成。

进一步地，所述预制边箱涵、牛腿基座和盾构管片之间填充有混凝土，所述预制中间箱涵的底部和盾构管片之间填充有混凝土。

进一步地，所述预制中间箱涵和其两端的预制边箱涵的上端面为相匹配的楔形结构，所述预制中间箱涵两端的宽度与其相连端的预制边箱涵的宽度相同。

另一方面，本发明还提供了一种盾构隧道底部预制中-边箱涵的施工方法，包括以下步骤：

S1：在工厂制作预制中间箱涵和预制边箱涵并运输至现场，所述预制中间箱涵预留有与预制边箱涵连接的第一螺纹孔、设置用于支撑预制边箱涵的支撑牛腿，所述预制边箱涵预留有与预制中间箱涵连接的通孔或第二螺纹孔，根据施工情况设置预制中间箱涵以及预制边箱涵的安装位置及安装高度；