專利名稱：一種九等分分塊方式的盾構隧道襯砌環(huán)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及盾構隧道襯砌，具體地指一種九等分分塊方式的盾構隧道襯砌 環(huán)。
背景技術：
盾構隧道襯砌的管片分塊方式需要綜合考慮每塊管片的重量、拼裝便利性，以及 整個襯砌環(huán)的力學特征、縱向連接剛度和隧道曲線條件等因素。因此對于大直徑盾構隧道 來說，根據隧道擬合要求，合理的分塊數和封頂管片角度能有效的降低拼裝難度；合理的縱 向螺栓數目和錯縫拼裝的拼裝方式及錯縫搭接長度等能有效的提高縱向剛度，從而提高了 隧道的抗震性、增加了抵抗不均勻沉降的能力等。目前普遍使用的是一種7+1分塊方式的盾構隧道襯砌環(huán)，它由八塊管片拼接而 成，其管片的分塊示意圖如說明書附圖中的圖1所示。該襯砌環(huán)包括五塊依次連接的標準 管片1、兩塊分別與上述標準管片1的兩外側連接的鄰接管片2和兩鄰接管片2之間的一塊 封頂管片3。其中，每塊標準管片1和鄰接管片2的分塊角度相等，封頂管片3的分塊角度 為標準管片1或者鄰接管片2的1/2。即標準管片1和鄰接管片2的分塊角度均為48°， 封頂管片3的分塊角度為24°。整個襯砌環(huán)的側面均勻分布有三十顆縱向螺栓4，其中，封 頂管片3上設置兩顆，其余管片上設置四顆，相鄰縱向螺栓4間圓弧對應地圓心角為12°。 該襯砌環(huán)在使用時可以采用環(huán)向搭接1/2錯縫拼裝和環(huán)向搭接1/4錯縫拼裝兩種方式，但 兩種方式均存在問題1、當采用環(huán)向搭接1/2錯縫拼裝時(如說明書附圖中的圖2所示)，一方面，由 于局部縱縫為通縫5，削弱了襯砌環(huán)的結構剛度，且不利于接縫防水；另一方面，采用該分 塊方式在直線段隧道拼裝時須采用較復雜的組合方式擬合，不利于直線段隧道襯砌環(huán)的拼裝。2、當采用環(huán)向搭接1/4錯縫拼裝時(如說明書附圖中的圖3所示)，一方面，環(huán)間 錯縫搭接長度較小，不利于環(huán)間剪力和彎矩的傳遞；另一方面，施工中盾構掘進千斤頂6成 對布置時，掘進千斤頂將6作用在縱向接縫上，引起應力集中，易導致管片被破壞。

實用新型內容本實用新型的目的就是克服上述現有盾構隧道襯砌環(huán)的缺陷，設計一種便于拼 裝、縱向剛度強的九等分分塊方式的盾構隧道襯砌環(huán)。為實現上述目的，本實用新型設計的一種九等分分塊方式的盾構隧道襯砌環(huán)由六 塊依次連接的標準管片、兩塊分別與所述標準管片的兩外側連接的鄰接管片和兩鄰接管 片之間的一塊封頂管片拼接構成，所述標準管片、鄰接管片和封頂管片對應的圓心角均為 40° ；所述襯砌環(huán)沿縱向設有縱向螺栓。進一步地，所述縱向螺栓為三十六顆，沿圓周均勻布置。更進一步地，所述縱向螺栓相對于封頂管片的中心軸對稱布置。
3[0010]所述封頂管片優(yōu)選布置在水平軸線位置。本實用新型的盾構隧道襯砌環(huán)易于拼裝、縱向剛度強，尤其是采用了九等分的管 片分塊方式，不僅可以采用0°位置襯砌環(huán)和旋轉180°后的襯砌環(huán)組成基本錯縫拼裝方 式模擬直線隧道，有利于直線段較長隧道的管片拼裝，提高施工質量，降低施工難度；另一 方面，選擇合理的環(huán)間旋轉角度，例如20°、60° UOO0……，可以保證環(huán)向搭接長度約為 1/2標準管片環(huán)向長度，有利于提高隧道的剛度。

圖1是現有7+1分塊方式的盾構隧道襯砌環(huán)的管片分塊示意圖；圖2是圖1所示襯砌環(huán)采用環(huán)向搭接1/2錯縫拼裝方式時的三環(huán)拼裝示意圖；圖3是圖1所示襯砌環(huán)采用環(huán)向搭接1/4錯縫拼裝方式時的三環(huán)拼裝不意圖；圖4是本實用新型的一種九等分分塊方式的盾構隧道襯砌環(huán)的管片分塊示意圖；圖5是圖4所示襯砌環(huán)的拼裝示意圖；圖中，1-標準管片，2-鄰接管片，3-封頂管片，4-縱向螺栓，5-通縫，6-掘進千斤 頂。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型的一種九等分分塊方式的盾構隧道襯 砌環(huán)作進一步的詳細描述圖1至圖3所示的現有7+1分塊方式的盾構隧道襯砌環(huán)，因在上述背景技術部分 已作了詳細描述，于此不再贅述。如圖4所示，本實施例的一種九等分分塊方式的盾構隧道襯砌環(huán)由六塊依次連接 的標準管片1、兩塊分別與標準管片1的兩外側連接的鄰接管片2和兩鄰接管片2之間的一 塊封頂管片3拼接構成，每塊標準管片1、鄰接管片2和封頂管片3對應的圓心角均為40°。 襯砌環(huán)沿縱向設有三十六顆縱向螺栓4，沿圓周均勻布置。封頂管片3)布置在水平軸線位 置，三十六顆縱向螺栓4相對于封頂管片3的中心軸(即水平軸線)對稱布置。 如圖5所示，在拼裝過程中，沿盾構推進方向，相鄰的襯砌環(huán)之間依次旋轉180 ° 即可，該拼裝方式能夠實現良好的錯縫拼裝。該技術方案重點解決了以下兩個關鍵技術問題①滿足了環(huán)與環(huán)之間的完全錯縫拼裝，提高了結構的整體性和防水性能；②環(huán)間錯縫搭接長度盡可能大，有利于盾構機掘進千斤頂6的布置，加強了環(huán)間 傳力效果。此外，只要環(huán)間旋轉角度為20°的整數倍而不為40°的整數倍拼裝時，就可以實 現環(huán)向搭接長度約為1/2標準管片環(huán)向長度，隧道的剛度能夠得到很好的保證。
權利要求一種九等分分塊方式的盾構隧道襯砌環(huán)，其特征在于它由六塊依次連接的標準管片(1)、兩塊分別與所述標準管片(1)的兩外側連接的鄰接管片(2)和兩鄰接管片(2)之間的一塊封頂管片(3)拼接構成，所述標準管片(1)、鄰接管片(2)和封頂管片(3)對應的圓心角均為40°；所述襯砌環(huán)沿縱向設有縱向螺栓(4)。
2.根據權利要求1所述的一種九等分分塊方式的盾構隧道襯砌環(huán)，其特征在于所述 縱向螺栓(4)為三十六顆，沿圓周均勻布置。
3.根據權利要求2所述所述的一種九等分分塊方式的盾構隧道襯砌環(huán)，其特征在于 所述縱向螺栓(4)相對于封頂管片(3)的中心軸對稱布置。
4.根據權利要求1至3中任一權利要求所述的一種九等分分塊方式的盾構隧道襯砌 環(huán)，其特征在于所述封頂管片(3)布置在水平軸線位置。
專利摘要一種九等分分塊方式的盾構隧道襯砌環(huán)，涉及盾構隧道襯砌，用于克服現有盾構隧道襯砌環(huán)不便拼裝、縱向剛度弱的缺陷。它由六塊依次連接的標準管片、兩塊分別與所述標準管片的兩外側連接的鄰接管片和兩鄰接管片之間的一塊封頂管片拼接構成，所述標準管片、鄰接管片和封頂管片對應的圓心角均為40°；所述襯砌環(huán)沿縱向設有縱向螺栓。本實用新型易于拼裝、縱向剛度強，尤其是采用了九等分的管片分塊方式，不僅可以采用0°位置襯砌環(huán)和旋轉180°后的襯砌環(huán)組成基本錯縫拼裝方式模擬直線隧道，有利于直線段較長隧道的管片拼裝，提高施工質量，降低施工難度；選擇合理的環(huán)間旋轉角度，還可以保證環(huán)向搭接長度約為1/2標準管片環(huán)向長度，有利于提高隧道的剛度。
文檔編號E21D11/08GK201756968SQ20102023514
公開日2011年3月9日 申請日期2010年6月18日 優(yōu)先權日2010年6月18日
發(fā)明者季大雪, 張惠蘭, 焦齊柱, 王克金, 王騰飛, 管鴻浩, 肖明清, 鄧朝輝 申請人:中鐵第四勘察設計院集團有限公司