中隔墻矩形隧道管片襯砌的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于隧道掘進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種中隔墻矩形隧道管片襯砌。
【背景技術(shù)】
[0002]矩形隧道可以在工程條件比較苛刻的情況下，可有效降低開(kāi)挖土方，并實(shí)現(xiàn)隧道斷面的合理化應(yīng)用，同等開(kāi)挖截面下，矩形隧道比圓形隧道更能有效利用地下空間，有效使用面積比圓形增加30%以上。
[0003]目前的隧道施工多為短距離的類矩形頂管施工案例為主，長(zhǎng)距離矩形盾構(gòu)施工工藝的關(guān)鍵性技術(shù)急需解決。隨著國(guó)家地下管網(wǎng)的發(fā)展，大斷面矩形盾構(gòu)在城市軌道和交通隧道的建設(shè)將有較大的需求。當(dāng)?shù)罔F軌道線間距要求苛刻即隧道兩邊有近距離高聳建筑物時(shí)而不能采用線間距不易控制的兩并行圓形隧道設(shè)計(jì)時(shí)，矩形隧道較短的隧道寬度、對(duì)周邊環(huán)境的影響較小、空間利用率高三大優(yōu)勢(shì)就得以發(fā)揮。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述存在的問(wèn)題和不足，提供一種能夠解決矩形盾構(gòu)機(jī)長(zhǎng)距離掘進(jìn)的工藝問(wèn)題，從而使矩形隧道施工安全、可靠、高效中隔墻矩形隧道管片襯砌。
[0005]為達(dá)到上述目的，所采取的技術(shù)方案是:
[0006]一種中隔墻矩形隧道管片襯砌，所述管片襯砌的隧道斷面形式為呈矩形的直墻曲拱或曲墻曲拱，所述的管片襯砌包括L型管片環(huán)和R型管片環(huán)，所述的L型管片環(huán)和R型管片環(huán)的上拱和下拱的跨中區(qū)域均設(shè)置有中隔墻，所述的L型管片環(huán)和R型管片環(huán)均包括多個(gè)呈環(huán)形拼裝的環(huán)形管片分塊和中隔墻管片分塊，且L型管片環(huán)和R型管片環(huán)沿隧道方向呈循環(huán)交替布置，L型管片環(huán)上相鄰兩管片分塊的拼接縱縫和R型管片環(huán)上相鄰兩管片分塊的拼接縱縫呈錯(cuò)縫拼裝。
[0007]所述的L型管片環(huán)和R型管片環(huán)均關(guān)于隧道中軸線呈180°對(duì)稱結(jié)構(gòu)，L型管片環(huán)和R型管片環(huán)均包括分別位于襯砌上拱中部和下拱中部的封頂塊和T型塊、以及呈矩形環(huán)拼裝設(shè)置在封頂塊和T型塊之間的2片曲拱塊B、2片曲拱塊F、2片過(guò)渡塊C、2片過(guò)渡塊E和2片直墻塊D，所述的封頂塊和T型塊之間垂直設(shè)置的中隔墻管片分塊G和中隔墻管片分塊H。
[0008]所述的環(huán)形管片分塊和中隔墻管片分塊上均設(shè)置有與相鄰的管片環(huán)連接固定的手孔和預(yù)埋孔，同一管片環(huán)上相鄰的兩管片分塊之間、分別位于相鄰兩管片環(huán)上的兩相鄰管片分塊之間均采用斜螺栓連接。
[0009]所述的同一管片環(huán)上相鄰兩管片分塊的拼接縱縫和相鄰兩管片環(huán)的拼接環(huán)縫均為榫卯連接、楔形連接或企口連接。
[0010]所述的環(huán)形管片分塊和中隔墻管片分塊均為鋼筋混凝土澆筑而成。
[0011]采用上述技術(shù)方案，所取得的有益效果是:
[0012]本實(shí)用新型中矩形隧道襯砌管片環(huán)采用雙地鐵線設(shè)計(jì)，設(shè)置了中隔墻，減少矩形隧道跨中所受彎矩，從而提高使用壽命；分塊的每個(gè)管片尺寸分配合理，部分管片有互換性，通過(guò)合理安排拼裝工藝順序，提高管片拼裝機(jī)在隧道中的拼裝作業(yè)效率，同時(shí)R型管片環(huán)和L型管片環(huán)關(guān)于隧道中軸線180°對(duì)稱，有效的減少了制造模具費(fèi)用，提高了隧道施工的經(jīng)濟(jì)性。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型L型管片環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為圖1中A-A向結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3為本實(shí)用新型R型管片環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖4為中隔墻矩形隧道管片襯砌的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中序號(hào):1為L(zhǎng)型管片環(huán)、2為R型管片環(huán)、3為中隔墻、4為手孔、5為斜螺栓、6為T(mén)型塊P、7為封頂塊Q、8為曲拱塊B、9為曲拱塊F、10為過(guò)渡塊C、11為過(guò)渡塊E、12為直墻塊D、13為中隔墻管片分塊G、14為中隔墻管片分塊H、15為T(mén)型塊R、16為封頂塊S。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)說(shuō)明。
[0019]實(shí)施例一:參見(jiàn)圖1-圖4，一種中隔墻矩形隧道管片襯砌，其隧道斷面形式為呈矩形的直墻曲拱，所述的管片襯砌包括L型管片環(huán)I和R型管片環(huán)2，且L型管片環(huán)I和R型管片環(huán)2沿隧道方向呈循環(huán)交替布置，所述的L型管片環(huán)I和R型管片環(huán)2的上拱和下拱的跨中區(qū)域均設(shè)置有中隔墻3，所述的L型管片環(huán)I和R型管片環(huán)2均包括多個(gè)呈環(huán)形拼裝的環(huán)形管片分塊和中隔墻管片分塊，所述的環(huán)形管片分塊和中隔墻管片分塊均為鋼筋混凝土澆筑而成，L型管片環(huán)I上相鄰兩管片分塊的拼接縱縫和R型管片環(huán)2上相鄰兩管片分塊的拼接縱縫呈錯(cuò)縫拼裝。
[0020]本實(shí)施例的環(huán)形管片分塊和中隔墻管片分塊上均設(shè)置有與相鄰的管片環(huán)連接固定的手孔4和預(yù)埋孔，同一管片環(huán)上相鄰的兩管片分塊之間、分別位于相鄰兩管片環(huán)上的兩相鄰管片分塊之間均采用斜螺栓5連接固定。
[0021]實(shí)施例二:參見(jiàn)圖1-圖4，本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一基本相同，相同之處不再重述，其不同之處在于:所述的同一管片環(huán)上相鄰兩管片分塊的拼接縱縫和相鄰兩管片環(huán)的拼接環(huán)縫均為榫卯連接、楔形連接或企口連接。
[0022]實(shí)施例三:參見(jiàn)圖1-圖4，本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一或二基本相同，相同之處不再重述，其不同之處在于:所述的L型管片環(huán)I和R型管片環(huán)2均關(guān)于隧道中軸線呈180°對(duì)稱結(jié)構(gòu)，L型管片環(huán)I包括分別位于襯砌上拱中部和下拱中部的封頂塊Q7和T型塊P6、以及呈矩形環(huán)拼裝設(shè)置在封頂塊Q7和T型塊P6之間的2片曲拱塊B8、2片曲拱塊F9、2片過(guò)渡塊C10、2片過(guò)渡塊Ell和2片直墻塊D12，所述的R型管片環(huán)2包括分別位于襯砌上拱中部和下拱中部的封頂塊S16和T型塊R15、以及呈矩形環(huán)拼裝設(shè)置在封頂塊S16和T型塊R15之間的2片曲拱塊B8、2片曲拱塊F9、2片過(guò)渡塊C10、2片過(guò)渡塊Ell和2片直墻塊D12，所述的封頂塊和T型塊之間垂直設(shè)置有中隔墻管片分塊G13和中隔墻管片分塊H14，L型管片環(huán)的封頂塊Q7和T型塊P6與R型管片環(huán)上對(duì)應(yīng)的封頂塊S16和T型塊R15在拼裝過(guò)程中根據(jù)拼裝工藝上的不同，其局部存在不同的拼裝連接結(jié)構(gòu)，使得L型管片環(huán)和R型管片環(huán)上對(duì)應(yīng)的T型塊或?qū)?yīng)的封頂塊之間存在結(jié)構(gòu)的額不同，其不可相互替換，L型管片環(huán)I和R型管片環(huán)2上的曲拱塊B、曲拱塊F、過(guò)渡塊C、過(guò)渡塊E、直墻塊D、中隔墻管片分塊G13和中隔墻管片分塊H14存在可互換性，L型管片環(huán)和R型管片環(huán)上對(duì)應(yīng)位置處設(shè)置的曲拱塊B與曲拱塊F、過(guò)渡塊C與過(guò)渡塊E拼接使用的位置相同，但長(zhǎng)度尺寸不同，從而使得L型管片環(huán)和R型管片環(huán)對(duì)應(yīng)拼裝時(shí)其縱縫相錯(cuò)。
[0023]本實(shí)用新型的拼裝方法是:使用配套的帶有六自由度的管片拼裝機(jī)的矩形盾構(gòu)和矩形隧道形狀保持器進(jìn)行拼裝，通過(guò)L型管片環(huán)上相鄰兩管片分塊的拼接縱縫和R型管片環(huán)上相鄰兩管片分塊的拼接縱縫采用的錯(cuò)縫拼裝方法，對(duì)L型管片環(huán)和R型管片環(huán)的各個(gè)管片分塊的尺寸和相對(duì)應(yīng)的安放拼裝位置進(jìn)行設(shè)計(jì)，再通過(guò)以下步驟進(jìn)行拼裝:
[0024]①對(duì)R型管片環(huán)進(jìn)行拼裝:通過(guò)管片拼裝機(jī)對(duì)將管片環(huán)下拱中部的管片分塊進(jìn)行正向安放，并矩形盾構(gòu)盾體上的主推油缸頂緊并進(jìn)行初步連接固定；
[0025]②以管片環(huán)下拱中部的管片分塊為起點(diǎn)，依次在該管片分塊左右兩側(cè)由下向上交替安放管片分塊，安放各個(gè)管片分塊的同時(shí)由矩形盾構(gòu)盾體上的主推油缸頂緊并采用斜螺栓初步連接，直至安裝至管片環(huán)的上拱中部的管片分塊；
[0026]③將管片環(huán)上拱中部的管片分塊與其左右兩側(cè)相鄰的管片分塊進(jìn)行匹配拼裝安放，并通過(guò)矩形盾構(gòu)盾體上的主推油缸頂緊并采用斜螺栓初步連接，與此同時(shí)，將兩個(gè)分別設(shè)置在中隔墻左右兩側(cè)的矩形隧道形狀保持器撐開(kāi)，支撐管片環(huán)上拱的管片分塊保持穩(wěn)定；
[0027]④通過(guò)管片拼裝機(jī)進(jìn)行輔助定位、油缸頂緊，將中隔墻安裝在管片環(huán)的上拱中部和下拱中部的管片分塊之間，并并采用斜螺栓初步連接，通過(guò)對(duì)矩形隧道形狀保持器進(jìn)行微調(diào)，核實(shí)整個(gè)R型管片環(huán)的管片分塊之間的密封和定位，逐步擰緊斜螺栓，收起矩形隧道形狀保持器，R型管片環(huán)拼裝完畢；
[0028]⑤對(duì)L型管片環(huán)進(jìn)行拼裝:按照預(yù)設(shè)計(jì)，采用管片拼裝機(jī)和矩形隧道形狀保持器對(duì)L型管片環(huán)按步驟①~④進(jìn)行拼裝固定，完成L型管片環(huán)的拼裝；
[0029]⑥重復(fù)①~⑤的步驟，進(jìn)行L型管片環(huán)和R型管片環(huán)的錯(cuò)縫交替拼裝。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種中隔墻矩形隧道管片襯砌，其特征在于，所述管片襯砌的隧道斷面形式為呈矩形的直墻曲拱或曲墻曲拱，所述的管片襯砌包括L型管片環(huán)和R型管片環(huán)，所述的L型管片環(huán)和R型管片環(huán)的上拱和下拱的跨中區(qū)域均設(shè)置有中隔墻，所述的L型管片環(huán)和R型管片環(huán)均包括多個(gè)呈環(huán)形拼裝的環(huán)形管片分塊和中隔墻管片分塊，且L型管片環(huán)和R型管片環(huán)沿隧道方向呈循環(huán)交替布置，L型管片環(huán)上相鄰兩管片分塊的拼接縱縫和R型管片環(huán)上相鄰兩管片分塊的拼接縱縫呈錯(cuò)縫拼裝結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中隔墻矩形隧道管片襯砌，其特征在于，所述的L型管片環(huán)和R型管片環(huán)均關(guān)于隧道中軸線呈180°對(duì)稱結(jié)構(gòu)，L型管片環(huán)和R型管片環(huán)均包括分別位于襯砌上拱中部和下拱中部的封頂塊和T型塊、以及呈矩形環(huán)拼裝設(shè)置在封頂塊和T型塊之間的2片曲拱塊B、2片曲拱塊F、2片過(guò)渡塊C、2片過(guò)渡塊E和2片直墻塊D，所述的封頂塊和T型塊之間垂直設(shè)置的中隔墻管片分塊G和中隔墻管片分塊H。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中隔墻矩形隧道管片襯砌，其特征在于，所述的環(huán)形管片分塊和中隔墻管片分塊上均設(shè)置有與相鄰的管片環(huán)連接固定的手孔和預(yù)埋孔，同一管片環(huán)上相鄰的兩管片分塊之間、分別位于相鄰兩管片環(huán)上的兩相鄰管片分塊之間均采用斜螺栓連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中隔墻矩形隧道管片襯砌，其特征在于，所述的同一管片環(huán)上相鄰兩管片分塊的拼接縱縫和相鄰兩管片環(huán)的拼接環(huán)縫均為榫卯連接、楔形連接或企口連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中隔墻矩形隧道管片襯砌，其特征在于，所述的環(huán)形管片分塊和中隔墻管片分塊均為鋼筋混凝土澆筑而成。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種解決矩形盾構(gòu)機(jī)長(zhǎng)距離掘進(jìn)的工藝問(wèn)題的設(shè)備。一種中隔墻矩形隧道管片襯砌，該管片襯砌的隧道斷面形式為呈矩形環(huán)的直墻曲拱或曲墻曲拱，跨中區(qū)域均設(shè)有中隔墻，包括L型和R型兩種管片環(huán)，兩者沿隧道方向呈循環(huán)交替布置，且兩者的管片拼接縱縫呈錯(cuò)縫拼裝；同時(shí)，通過(guò)盾構(gòu)管片拼裝機(jī)和形狀保持器來(lái)實(shí)現(xiàn)與之相配套的中隔墻矩形隧道管片襯砌的管片拼裝方法。
【IPC分類】E21D11-10, E21D11-08
【公開(kāi)號(hào)】CN204492835
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520170355
【發(fā)明人】李建斌, 王杜娟, 卓興建, 賈連輝, 董艷萍, 范磊, 龔?fù)⒚? 王小濤
【申請(qǐng)人】中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2015年3月25日