本發(fā)明涉及地下頂管施工領(lǐng)域，尤其涉及一種拼裝式密貼頂管管節(jié)。

背景技術(shù)：

1、隨著地下軌道交通建設(shè)快速發(fā)展，往往不可避在繁華城區(qū)的繁華道路上修建地下建筑結(jié)構(gòu)，如地鐵車站等。若阻斷道路并進(jìn)行交通疏解以方便施工，不但會(huì)導(dǎo)致城市交通擁堵，而且會(huì)因交通疏解產(chǎn)生額外的費(fèi)用，并影響其他設(shè)施。同時(shí)如果需要修建的地下結(jié)構(gòu)在地層深部，將結(jié)構(gòu)上部土體完全挖出再進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)建設(shè)的施工訴求難以實(shí)現(xiàn)。為應(yīng)對這類情況，非開挖工程技術(shù)得益于其不挖掘或極少挖掘地表的施工方法，在近些年中飛速發(fā)展。而頂管施工技術(shù)作為三大非開挖技術(shù)之一，通過在施工區(qū)段的兩頭分別開挖豎井，借助于主頂油缸及管道中繼間等的推力，將管節(jié)體依次頂進(jìn)兩豎井之間的土體中，從而實(shí)現(xiàn)地下空間結(jié)構(gòu)的建設(shè)。因其在穩(wěn)定土層和環(huán)境保護(hù)方面具有顯著優(yōu)勢，頂管施工技術(shù)已然成為地下深層大空間實(shí)現(xiàn)的重要手段。

2、然而，隨著城市化日益發(fā)展，城市空間向地下不斷擴(kuò)張，頂管工程數(shù)量突增，并朝著更大更長的地下空間結(jié)構(gòu)方向發(fā)展。當(dāng)現(xiàn)有頂管的單個(gè)矩形截面難以滿足地下大空間的需求，雙洞頂管密貼施工的出現(xiàn)，揭開了矩形組合式大斷面頂管密貼頂進(jìn)施工的序幕。通過兩個(gè)頂管并行密貼施工，然后將施工后密貼面上的臨時(shí)實(shí)體拆除并采取相應(yīng)的加固措施來進(jìn)行臨時(shí)結(jié)構(gòu)與永久結(jié)構(gòu)的體系轉(zhuǎn)化，從而實(shí)現(xiàn)地下深部更大空間的建設(shè)。在深圳地鐵12號線某地鐵站項(xiàng)目中，目前世界最大組合式矩形斷面的頂管機(jī)，結(jié)合多洞密貼頂進(jìn)施工技術(shù)首次得以實(shí)踐。

3、雖然雙洞密貼頂管施工相關(guān)工程實(shí)例已經(jīng)落地，但由于現(xiàn)有研究十分有限，工程經(jīng)驗(yàn)缺失，給密貼頂進(jìn)施工技術(shù)留下了太多可以提升的空間。一方面，在密貼頂管施工過程中，盡管有相關(guān)密貼頂進(jìn)技術(shù)支持，但是由于雙洞頂管的頂進(jìn)過程相對獨(dú)立，矩形頂管通道之間不可避免地會(huì)出現(xiàn)厘米級的宏觀施工縫隙。這使得結(jié)構(gòu)整體的彎矩?zé)o法在兩矩形頂管之間連續(xù)傳遞，同時(shí)也使整個(gè)結(jié)構(gòu)面臨嚴(yán)峻的防滲挑戰(zhàn)。另一方面，獨(dú)立頂進(jìn)過程也使得后施工頂管的頂進(jìn)姿態(tài)難以控制，這同時(shí)使得不同橫截面上密貼管節(jié)體之間的宏觀縫隙存在差異，這種不確定性給工程施工、后續(xù)運(yùn)維、模擬計(jì)算帶來了極大困難。在密貼頂管施工完成后，雖然在后續(xù)工程中會(huì)通過增設(shè)縱梁和采取在縱梁內(nèi)灌漿等方式來解決多洞密貼頂管之間的連接問題，從而勉強(qiáng)滿足結(jié)構(gòu)受力和防滲需要，但事實(shí)上這些措施僅在結(jié)果上暫時(shí)性地解決上述問題。從結(jié)構(gòu)韌性的角度上來看，這一定程度上為結(jié)構(gòu)的整體韌性性能的穩(wěn)定帶來了更大的負(fù)擔(dān)，又由于其不確定的宏觀縫隙難以模擬計(jì)算，無法準(zhǔn)確為密貼結(jié)構(gòu)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測，這使得地下結(jié)構(gòu)在后續(xù)運(yùn)營過程中存在巨大的安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明意在提供一種拼裝式密貼頂管管節(jié)，以解決一方面雙洞頂管的頂進(jìn)過程相對獨(dú)立，結(jié)構(gòu)整體的彎矩?zé)o法在兩矩形頂管之間連續(xù)傳遞，同時(shí)也使整個(gè)結(jié)構(gòu)面臨嚴(yán)峻的防滲挑戰(zhàn)；另一方面，獨(dú)立頂進(jìn)過程也使得后施工頂管的頂進(jìn)姿態(tài)難以控制的問題。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種拼裝式密貼頂管管節(jié)，包括管節(jié)體和拼接節(jié)點(diǎn)，所述管節(jié)體呈矩形框狀，所述管節(jié)體前后分別設(shè)置有凹梯結(jié)構(gòu)和凸梯結(jié)構(gòu)，多個(gè)管節(jié)體縱向通過凹梯結(jié)構(gòu)和凸梯結(jié)構(gòu)拼接為管節(jié)通道，所述管節(jié)體側(cè)面設(shè)置有將兩個(gè)橫向相鄰的管節(jié)體連接的拼接節(jié)點(diǎn)，所述拼接節(jié)點(diǎn)包括凸節(jié)點(diǎn)和凹節(jié)點(diǎn)，所述凸節(jié)點(diǎn)和凹節(jié)點(diǎn)構(gòu)成自鎖榫卯結(jié)構(gòu)，多個(gè)管節(jié)體縱向抵靠使拼接節(jié)點(diǎn)對齊形成長條滑槽，所述凸節(jié)點(diǎn)或凸節(jié)點(diǎn)能夠在相對應(yīng)的長條滑槽內(nèi)滑動(dòng)。

4、進(jìn)一步的，所述拼接節(jié)點(diǎn)設(shè)置有倒角結(jié)構(gòu)。

5、進(jìn)一步的，所述管節(jié)體包括橫向塊和豎向塊，所述橫向塊側(cè)面設(shè)置有凹節(jié)點(diǎn)或者凸節(jié)點(diǎn)，兩所述橫向塊和兩所述豎向塊拼接形成管節(jié)體，所述豎向塊包括臨時(shí)立柱和永久立柱；

6、所述臨時(shí)立柱與橫向塊的拼接面為斜面，所述臨時(shí)立柱與橫向塊通過臨時(shí)連接節(jié)點(diǎn)連接，所述臨時(shí)連接節(jié)點(diǎn)包括凸點(diǎn)和滑道槽，所述滑道槽貫通管節(jié)體內(nèi)部，能夠使凸點(diǎn)滑出；

7、所述永久立柱與橫向塊的拼接面為平面，所述永久立柱與橫向塊通過永久連接節(jié)點(diǎn)連接，所述永久連接節(jié)點(diǎn)包括連接榫和封閉槽，所述封閉槽與連接榫拼接固定永久立柱。

8、進(jìn)一步的，所述臨時(shí)立柱通過設(shè)置在管節(jié)通道內(nèi)部的內(nèi)支撐柱將臨時(shí)立柱抵靠固定，所述內(nèi)支撐柱能改變長度抵靠支撐或拆卸。

9、進(jìn)一步的，所述臨時(shí)立柱與永久立柱縱向交替使用。

10、進(jìn)一步的，所述凸節(jié)點(diǎn)呈外寬內(nèi)窄的形狀，所述凹節(jié)點(diǎn)的形狀與凸節(jié)點(diǎn)相互嵌合。

11、進(jìn)一步的，所述管節(jié)體與地下土層接觸的一面不設(shè)置拼接節(jié)點(diǎn)。

12、進(jìn)一步的，所述管節(jié)體拼接施工后需要采取加固措施。

13、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

14、本發(fā)明通過先行頂管管節(jié)體的相互連接使拼接節(jié)點(diǎn)形成長條滑槽，為后行頂管施工提供了準(zhǔn)確錨點(diǎn)，而后行頂管管節(jié)體創(chuàng)新性地使用了推插頂進(jìn)的施工方法，使得后行頂管準(zhǔn)確地與先行管節(jié)體連接。有效解決了傳統(tǒng)頂管管節(jié)體頂進(jìn)過程中后施工頂管的頂進(jìn)姿態(tài)難以控制的問題，同時(shí)結(jié)構(gòu)整體的彎矩也能通過拼接節(jié)點(diǎn)在兩矩形頂管之間連續(xù)傳遞，且具備一定的防滲能力。

技術(shù)特征：

1.一種拼裝式密貼頂管管節(jié)，其特征在于：包括管節(jié)體(1)和拼接節(jié)點(diǎn)(2)，所述管節(jié)體(1)呈矩形框狀，所述管節(jié)體(1)前后分別設(shè)置有凹梯結(jié)構(gòu)(101)和凸梯結(jié)構(gòu)(102)，多個(gè)管節(jié)體(1)縱向通過凹梯結(jié)構(gòu)(101)和凸梯結(jié)構(gòu)(102)拼接為管節(jié)通道(3)，所述管節(jié)體(1)側(cè)面設(shè)置有將兩個(gè)橫向相鄰的管節(jié)體(1)連接的拼接節(jié)點(diǎn)(2)，所述拼接節(jié)點(diǎn)(2)包括凸節(jié)點(diǎn)(201)和凹節(jié)點(diǎn)(202)，所述凸節(jié)點(diǎn)(201)和凹節(jié)點(diǎn)(202)構(gòu)成自鎖榫卯結(jié)構(gòu)，多個(gè)管節(jié)體(1)縱向抵靠使拼接節(jié)點(diǎn)(2)對齊形成長條滑槽(4)，所述凸節(jié)點(diǎn)(201)或凸節(jié)點(diǎn)(201)能夠在相對應(yīng)的長條滑槽(4)內(nèi)滑動(dòng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種拼裝式密貼頂管管節(jié)，其特征在于：所述拼接節(jié)點(diǎn)(2)設(shè)置有倒角結(jié)構(gòu)(5)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種拼裝式密貼頂管管節(jié)，其特征在于：所述管節(jié)體(1)包括橫向塊(6)和豎向塊(7)，所述橫向塊(6)側(cè)面設(shè)置有凹節(jié)點(diǎn)(202)或者凸節(jié)點(diǎn)(201)，兩所述橫向塊(6)和兩所述豎向塊(7)拼接形成管節(jié)體(1)，所述豎向塊(7)包括臨時(shí)立柱(701)和永久立柱(702)；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種拼裝式密貼頂管管節(jié)，其特征在于：所述臨時(shí)立柱(701)通過設(shè)置在管節(jié)通道(3)內(nèi)部的內(nèi)支撐柱(12)將臨時(shí)立柱(701)抵靠固定，所述內(nèi)支撐柱(12)能改變長度抵靠支撐或拆卸。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種拼裝式密貼頂管管節(jié)，其特征在于：所述臨時(shí)立柱(701)與永久立柱(702)縱向交替使用。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的任意一種拼裝式密貼頂管管節(jié)，其特征在于：所述凸節(jié)點(diǎn)(201)呈外寬內(nèi)窄的形狀，所述凹節(jié)點(diǎn)(202)的形狀與凸節(jié)點(diǎn)(201)相互嵌合。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種拼裝式密貼頂管管節(jié)，其特征在于：所述管節(jié)體(1)與地下土層接觸的一面不設(shè)置拼接節(jié)點(diǎn)(2)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種拼裝式密貼頂管管節(jié)，其特征在于：所述管節(jié)體(1)拼接施工后需要采取加固措施。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種拼裝式密貼頂管管節(jié)，屬于地下頂管施工領(lǐng)域，包括管節(jié)體和機(jī)械頂管推插適應(yīng)性拼接節(jié)點(diǎn)，拼接節(jié)點(diǎn)包括凸節(jié)點(diǎn)和凹節(jié)點(diǎn)，凸節(jié)點(diǎn)和凹節(jié)點(diǎn)構(gòu)成自鎖榫卯結(jié)構(gòu)，施工過程中，通過先行頂管管節(jié)體的相互連接使拼接節(jié)點(diǎn)形成長條滑槽，為后行頂管施工提供了準(zhǔn)確錨點(diǎn)，而后行頂管管節(jié)體創(chuàng)新性地使用了推插頂進(jìn)的施工方法，使得后行頂管準(zhǔn)確地與先行管節(jié)體連接。有效解決了傳統(tǒng)頂管管節(jié)體頂進(jìn)過程中后施工頂管的頂進(jìn)姿態(tài)難以控制的問題，同時(shí)結(jié)構(gòu)整體的彎矩也能通過拼接節(jié)點(diǎn)在兩矩形頂管之間連續(xù)傳遞，且具備一定的防滲能力。

技術(shù)研發(fā)人員：邱桐,吳貝鈺,陳湘生,饒偉,黃嘉歡,鄭鎮(zhèn)跡,陳坤陽,何秋鳳,葉鍇彬,鄧志鋮,馮董
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6