專利名稱：一種雙層襯砌盾構(gòu)隧道管片與內(nèi)襯疊合結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及盾構(gòu)隧道，尤其涉及一種雙層襯砌盾構(gòu)隧道管片與內(nèi)襯疊合結(jié)構(gòu)，適用于采用雙層襯砌的盾構(gòu)隧道管片與內(nèi)襯的連接。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)修建的盾構(gòu)隧道采用雙層襯砌的實例較少，僅廣深港鐵路獅子洋隧道及部分采用盾構(gòu)法修建的輸水隧道，雙層襯砌在防火、防水、防爆、抗震、抗沉降方面均具有較大優(yōu)勢，特別是在高烈度地震區(qū)、軟土或軟硬不均地層修建的盾構(gòu)隧道，采用雙層襯砌的結(jié)構(gòu)型式具有諸多好處。但是現(xiàn)有的雙層襯砌隧道管片與內(nèi)襯之間均設(shè)置為復(fù)合結(jié)構(gòu)，即內(nèi)襯與管片之間各成體系，因此存在以下問題1、由于管片襯砌為采用高強度混凝土預(yù)制的結(jié)構(gòu)，表面平整精度較高，管片表面鑿毛困難，因此內(nèi)襯與管片粘結(jié)力較差，無法有效形成疊合結(jié)構(gòu)，隧道抗震、抗沉降能力較弱，極限承載能力相對較低。2、內(nèi)襯結(jié)構(gòu)往往只作為隧道的儲備結(jié)構(gòu)，不參與荷載分配，因此，造成管片結(jié)構(gòu)較厚，經(jīng)濟性較差。3、內(nèi)襯與管片之間的結(jié)構(gòu)面為弱抗剪連接，是結(jié)構(gòu)受力不明確，在荷載發(fā)生巨大變化時，如河床沖淤變化、地震等，結(jié)構(gòu)面易破壞，進而是內(nèi)襯破壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述背景技術(shù)的不足之處，提出一種能增強結(jié)構(gòu)的剛度和抗沉降性能，提高防水效果和抵抗特殊荷載的沖擊的雙層襯砌盾構(gòu)隧道管片與內(nèi)襯疊合結(jié)構(gòu)，使其在兩層結(jié)構(gòu)之間提供足夠的抗剪能力。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種雙層襯砌盾構(gòu)隧道管片與內(nèi)襯疊合結(jié)構(gòu)，所述的疊合結(jié)構(gòu)是由盾構(gòu)隧道的管片襯砌1和鋼筋混凝土現(xiàn)澆內(nèi)襯2疊合在一起的結(jié)構(gòu)，相鄰管片襯砌1之間采用管片連接螺栓4連接，在每一個管片襯砌中設(shè)有沿管片環(huán)形方向布置的管片受力鋼筋6和沿徑向布置的管片拉筋8，在每一個內(nèi)襯2中設(shè)有沿內(nèi)襯環(huán)形方向布置的內(nèi)襯受力鋼筋7和沿徑向布置的內(nèi)襯拉筋9，其特征在于，在管片襯砌的內(nèi)弧面上預(yù)留抗剪凸起物或下凹的凹坑。優(yōu)選地，相鄰管片襯砌1之間的管片連接螺栓4與內(nèi)襯拉筋9之間焊接。進一步說，所述的管片連接螺栓4采用手孔較大的直螺栓、彎螺栓或斜螺栓。所述的管片連接螺栓4采用手孔較大的直螺栓、彎螺栓或斜螺栓。優(yōu)選地，在部分管片拉筋8的內(nèi)側(cè)端預(yù)留鋼筋接駁器10，該鋼筋接駁器直接與內(nèi)襯拉筋9相連。在上述方案中，所述抗剪凸起物或下凹的凹坑橫截面形狀可以為正方形、矩形、圓形、三角形、直線或曲線。優(yōu)選地，在內(nèi)襯2中，內(nèi)襯拉筋9與內(nèi)襯受力鋼筋7相連；在管片襯砌1中，管片受
3力鋼筋6和管片拉筋8相連。本發(fā)明將管片連接螺栓作為與內(nèi)襯拉筋連接的載體，把內(nèi)襯的部分拉筋與管片連接螺栓焊接，提高內(nèi)襯與管片之間的抗剪強度，因此，此類結(jié)構(gòu)一般采用手孔較大的直螺栓或彎螺栓，但也不限制使用斜螺栓。本發(fā)明在管片部分拉筋靠內(nèi)表面上預(yù)留鋼筋接駁器，直接與內(nèi)襯拉筋相連，接駁器可以沿接縫兩側(cè)也可以全內(nèi)表面布置。本發(fā)明在管片內(nèi)弧面上預(yù)留抗剪凸起物或下凹的凹坑，增強內(nèi)襯與管片的粘結(jié)力。本發(fā)明優(yōu)點是1)本發(fā)明通過設(shè)置疊合型式的雙層襯砌，降低了軟土或軟硬不均地層盾構(gòu)隧道的不均勻沉降和提高了隧道的抗震、防水和抵抗特殊荷載沖擊力的性能，保證了隧道的運營安全，具有良好的社會效益。2)由于采用了疊合結(jié)構(gòu)，可以適當(dāng)減薄盾構(gòu)管片襯砌的厚度，具有較高的經(jīng)濟效益。3)本發(fā)明僅僅對現(xiàn)有的管片進行小范圍的改造，利用既有的手孔、螺栓、及部分改造鋼模板等，不會增加太多材料，成本較低。


圖1現(xiàn)有雙層襯砌盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)圖；圖2現(xiàn)有雙層襯砌盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)A節(jié)點詳圖；圖3本發(fā)明雙層襯砌盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)A節(jié)點詳圖；圖4本發(fā)明管片內(nèi)弧面抗剪凸起物或下凹的凹坑詳圖；圖5本發(fā)明管片內(nèi)弧面抗剪凸起物或下凹的凹坑與內(nèi)襯連接圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖通過實施例對本發(fā)明的特征及相關(guān)特征做進一步詳細(xì)說明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解如圖所示，1為管片襯砌，2為內(nèi)襯，3為管片接縫，4為管片連接螺栓，5為螺栓手孔，6為管片受力鋼筋，7為內(nèi)襯受力鋼筋，8為管片拉筋，9為內(nèi)襯拉筋，10為鋼筋接駁器，11 為抗剪凸起物或下凹的凹坑。實施例1 本發(fā)明主要涉及一種雙層襯砌盾構(gòu)隧道管片與內(nèi)襯疊合結(jié)構(gòu)，所述的疊合結(jié)構(gòu)是由盾構(gòu)隧道的管片襯砌1和鋼筋混凝土現(xiàn)澆內(nèi)襯2疊合在一起的結(jié)構(gòu)，相鄰管片襯砌1之間采用管片連接螺栓4連接。在每一個管片襯砌1中設(shè)有沿管片環(huán)形方向布置的管片受力鋼筋6和沿徑向布置的管片拉筋8，管片受力鋼筋6和管片拉筋8相連。在每一個內(nèi)襯2中設(shè)有沿內(nèi)襯環(huán)形方向布置的內(nèi)襯受力鋼筋7和沿徑向布置的內(nèi)襯拉筋9，內(nèi)襯拉筋9與內(nèi)襯受力鋼筋7相連。為增強結(jié)構(gòu)的剛度和抗沉降性能及提高隧道的抗震能力，需要將內(nèi)襯2和外側(cè)的管片襯砌1設(shè)計成疊合結(jié)構(gòu)。而對于疊合結(jié)構(gòu)而言，需要在兩層結(jié)構(gòu)之間提供足夠的抗剪效果和粘結(jié)能力，本實施例主要通過以下技術(shù)手段來實現(xiàn)
1)相鄰管片襯砌1之間的連接采用螺栓手孔5較大的管片連接螺栓4型式，如直螺栓或彎螺栓，特殊條件下也可采用斜螺栓。幻在內(nèi)襯2澆筑之前，在管片連接螺栓4上焊接內(nèi)襯拉筋9，內(nèi)襯拉筋9與內(nèi)襯受力鋼筋7相連。3)管片1預(yù)制時，在部分管片拉筋8的內(nèi)側(cè)端預(yù)留鋼筋接駁器10，在內(nèi)襯2澆筑之前，從管片內(nèi)側(cè)預(yù)留的接駁器10上連接內(nèi)襯拉筋9，并使內(nèi)襯拉筋9與內(nèi)襯受力鋼筋7相連。4)管片1預(yù)制之前，應(yīng)通過管片鋼模板設(shè)計，在管片內(nèi)弧面上預(yù)留抗剪凸起物或下凹的凹坑11，所述抗剪凸起物或下凹的凹坑橫截面形狀可以為正方形、矩形、圓形、三角形、直線或曲線。抗剪凸起物或下凹的凹坑11的布置應(yīng)滿足管片吊裝要求。5)在完成上述的實施條件之后，澆筑鋼筋混凝土內(nèi)襯2，形成疊合體系。實施例2 本實施例與實施例1基本相同，不同之處在于1)相鄰管片襯砌1之間的連接采用普通的管片連接螺栓4。2)管片連接螺栓4不與內(nèi)襯拉筋9焊接。3)在管片拉筋8上不設(shè)置鋼筋接駁器10，并不與內(nèi)襯拉筋9連接。實施例3 本實施例與實施例1基本相同，不同之處在于管片連接螺栓4不與內(nèi)襯拉筋9焊接。實施例4 本實施例與實施例1基本相同，不同之處在于在管片拉筋8上不設(shè)置鋼筋接駁器10，并不與內(nèi)襯拉筋9連接。本發(fā)明所述的盾構(gòu)隧道管片與內(nèi)襯的疊合結(jié)構(gòu)，適用于采用雙層襯砌的盾構(gòu)隧道，特別是在軟土或軟硬不均地層修建的雙層襯砌的盾構(gòu)隧道，兩層襯砌之間通過設(shè)置疊合結(jié)構(gòu)，隧道整體剛度大，抗沉降效果好，抵抗特殊荷載能力強。本發(fā)明通過設(shè)置疊合型式的雙層襯砌，降低了軟土或軟硬不均地層盾構(gòu)隧道的不均勻沉降，提高防水效果和抵抗特殊荷載的沖擊，保證了列車運營安全，具有良好的社會經(jīng)濟效益。
權(quán)利要求
1.一種雙層襯砌盾構(gòu)隧道管片與內(nèi)襯疊合結(jié)構(gòu)，所述的疊合結(jié)構(gòu)是由盾構(gòu)隧道的管片襯砌(1)和鋼筋混凝土現(xiàn)澆內(nèi)襯(2)疊合在一起的結(jié)構(gòu)，相鄰管片襯砌(1)之間采用管片連接螺栓(4)連接，在每一個管片襯砌中設(shè)有沿管片環(huán)形方向布置的管片受力鋼筋(6)和沿徑向布置的管片拉筋(8)，在每一個內(nèi)襯O)中設(shè)有沿內(nèi)襯環(huán)形方向布置的內(nèi)襯受力鋼筋(7)和沿徑向布置的內(nèi)襯拉筋(9)，其特征在于，在管片襯砌的內(nèi)弧面上預(yù)留抗剪凸起物或下凹的凹坑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙層襯砌盾構(gòu)隧道管片與內(nèi)襯疊合結(jié)構(gòu)，其特征在于， 相鄰管片襯砌(1)之間的管片連接螺栓(4)與內(nèi)襯拉筋(9)之間焊接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙層襯砌盾構(gòu)隧道管片與內(nèi)襯疊合結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述的管片連接螺栓(4)采用手孔較大的直螺栓、彎螺栓或斜螺栓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙層襯砌盾構(gòu)隧道管片與內(nèi)襯疊合結(jié)構(gòu)，其特征在于， 在部分管片拉筋⑶的內(nèi)側(cè)端預(yù)留鋼筋接駁器(10)，該鋼筋接駁器直接與內(nèi)襯拉筋(9)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙層襯砌盾構(gòu)隧道管片與內(nèi)襯疊合結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述抗剪凸起物或下凹的凹坑橫截面形狀為正方形、矩形、圓形、三角形、直線或曲線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中至少一項權(quán)利要求所述的一種雙層襯砌盾構(gòu)隧道管片與內(nèi)襯疊合結(jié)構(gòu)，其特征在于，在內(nèi)襯(2)中，內(nèi)襯拉筋(9)與內(nèi)襯受力鋼筋(7)相連；在管片襯砌 (1)中，管片受力鋼筋(6)和管片拉筋(8)相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙層襯砌盾構(gòu)隧道管片與內(nèi)襯疊合結(jié)構(gòu)，所述的疊合結(jié)構(gòu)是由盾構(gòu)隧道的管片襯砌(1)和鋼筋混凝土現(xiàn)澆內(nèi)襯(2)疊合在一起的結(jié)構(gòu)，相鄰管片襯砌(1)之間采用管片連接螺栓(4)連接，在每一個管片襯砌中設(shè)有沿管片環(huán)形方向布置的管片受力鋼筋(6)和沿徑向布置的管片拉筋(8)，在每一個內(nèi)襯(2)中設(shè)有沿內(nèi)襯環(huán)形方向布置的內(nèi)襯受力鋼筋(7)和沿徑向布置的內(nèi)襯拉筋(9)，其特征在于，在管片襯砌的內(nèi)弧面上預(yù)留抗剪凸起物或下凹的凹坑。本發(fā)明通過設(shè)置疊合型式的雙層襯砌，降低了軟土或軟硬不均地層盾構(gòu)隧道的不均勻沉降，提高防水效果和抵抗特殊荷載的沖擊，保證了列車運營安全，具有良好的社會經(jīng)濟效益。
文檔編號E21D11/10GK102251784SQ20111014184
公開日2011年11月23日 申請日期2011年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月30日
發(fā)明者張迪, 桑中順, 梁艷, 焦齊柱, 肖明清, 薛光橋, 鄧朝輝, 魯志鵬 申請人:中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司