[發(fā)明專利]防止復(fù)合管片接頭板發(fā)生變形的方法

有效

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• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN103912286A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 官林星;孫巍;薛勇;溫竹茵;由廣明
• 申請（專利權(quán)）人: 上海市政工程設(shè)計研究總院（集團）有限公司
• 主分類號: E21D11/04
• 分類號: E21D11/04
• 代理公司: 上海申蒙商標專利代理有限公司 31214
• 代理人: 徐小蓉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及盾構(gòu)隧道管片加強方法，具體涉及一種防止復(fù)合管片接頭板發(fā)生變形的方法。

背景技術(shù)

復(fù)合管片是六面覆蓋有鋼板的混凝土管片，由于復(fù)合管片具有剛度大、厚度小的優(yōu)點，因此在圓形隧道的特殊區(qū)間以及非圓形斷面的隧道中得到廣泛應(yīng)用。相鄰復(fù)合管片之間通常采用直螺栓連接的形式，復(fù)合管片的環(huán)向螺栓接頭板1在初始狀態(tài)，在螺栓2預(yù)緊力的作用下，相互之間被壓緊，如圖1所示；而當復(fù)合管片承受外部荷載作用后，環(huán)向螺栓接頭板1之間將發(fā)生分離變形，如圖2所示。發(fā)生上述分離變形的原因在于，在這些應(yīng)用復(fù)合管片的特殊區(qū)間，管片主斷面及管片接頭要承受較大的彎矩與剪力，為了使復(fù)合管片具有足夠的承載力去抵御這些彎矩和剪力，在復(fù)合管片的環(huán)向螺栓接頭板處有時會采用雙排螺栓的結(jié)構(gòu)。

此外，環(huán)向螺栓接頭的端板3在螺栓2拉力的作用下，端板也會發(fā)生變形，如圖3所示，這種變形顯然對控制隧道的變形是不利的。因此在復(fù)合管片的設(shè)計中，通常是通過加厚端板厚度來提高復(fù)合管片端板的剛度，但是加厚端板的方法將會大大提高隧道的工程造價，并不是一個合理的解決方法。

如圖4所示，為了實現(xiàn)盾構(gòu)隧道的防水目的，通常在管節(jié)的迎千斤頂或背千斤頂環(huán)面鋼板6上布置防水槽5，通過在防水槽5中設(shè)置橡膠彈性密封墊以實現(xiàn)隧道內(nèi)外環(huán)境的相互隔絕。根據(jù)防水要求的不同，防水槽5的深度一般為10mm－12mm左右，防水槽在各復(fù)合管片的環(huán)面鋼板6上呈圓弧形布置，需要采用機加工的手段進行加工，在復(fù)合管片中由于防水槽的設(shè)置導(dǎo)致環(huán)面鋼板的剛度減小，且防水槽通常位于管片的外弧面鋼板4邊緣處，受力復(fù)雜，應(yīng)力較大。

因此如何經(jīng)濟合理地增大復(fù)合管片端板及環(huán)板的剛度并防止其發(fā)生變形，成為復(fù)合管片設(shè)計中的難點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種防止復(fù)合管片接頭板發(fā)生變形的方法，該方法通過在端板上焊接環(huán)向螺栓手孔側(cè)板并在環(huán)向螺栓手孔側(cè)板與端板之間焊接端板加勁板組成一個空間體系從而增大端板的剛度，通過在環(huán)面鋼板與外弧面鋼板之間焊接環(huán)板加勁板從而減少開設(shè)防水槽對于環(huán)面鋼板剛度的影響，此外還通過在背千斤頂環(huán)面鋼板上開設(shè)澆注孔以將澆筑缺陷面設(shè)置在受力最小面上，以提高復(fù)合管片的整體剛度，減小在荷載作用下襯砌環(huán)的變形。

本發(fā)明目的實現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成：

一種防止復(fù)合管片接頭板發(fā)生變形的方法，該復(fù)合管片由六面覆蓋有鋼板的混凝土管片組成，六面覆蓋的鋼板構(gòu)成的鋼結(jié)構(gòu)箱體由依次連接的內(nèi)弧面鋼板、迎千斤頂環(huán)面鋼板、外弧面鋼板、背千斤頂環(huán)面鋼板，以及兩側(cè)端板構(gòu)成，所述復(fù)合管片之間的連接是由相鄰位置的端板與端板通過環(huán)向接頭連接，其特征在于所述方法至少包括如下步驟：

在所述鋼結(jié)構(gòu)箱體的環(huán)向接頭上布置至少兩個環(huán)向螺栓手孔，所述環(huán)向螺栓手孔由手孔側(cè)板同所述端板圍合而成，在所述側(cè)板與所述端板之間焊接連接兩者的端板加勁板；在所述鋼結(jié)構(gòu)箱體的縱向接頭上，即分別在所述外弧面鋼板與所述迎千斤頂環(huán)面鋼板、背千斤頂環(huán)面鋼板之間焊接若干環(huán)板加勁板；在所述背千斤頂環(huán)面鋼板上間隔開設(shè)若干澆注孔和排氣孔，并將所述鋼結(jié)構(gòu)箱體側(cè)立，即所述迎千斤頂環(huán)面鋼板貼地；通過所述澆注孔進行混凝土澆筑以構(gòu)成復(fù)合管片。

位于兩個所述環(huán)向螺栓手孔的側(cè)板之間的所述端板加勁板為矩形鋼板，所述矩形鋼板分別垂直焊接于所述端板和兩所述環(huán)向螺栓手孔側(cè)板；位于所述環(huán)向螺栓手孔側(cè)板的另一側(cè)的所述端板加勁板為三角形鋼板，所述三角形鋼板分別垂直焊接于所述端板和所述環(huán)向螺栓手孔側(cè)板。

所述端板加勁板沿端板高度方向設(shè)置上、下兩排，兩排所述端板加勁板分別與所述環(huán)向螺栓手孔中的雙排螺栓孔中心線處于同一水平位置。

所述環(huán)向螺栓接頭的側(cè)板自所述內(nèi)弧面鋼板深入至所述外弧面鋼板，其上、下兩端分別與所述外弧面鋼板和所述內(nèi)弧面鋼板相垂直焊接。

所述環(huán)板加勁板呈三角形，其兩直角邊分別垂直焊接于所述外弧面鋼板和所述迎千斤頂環(huán)面鋼板、所述背千斤頂環(huán)面鋼板上。

所述環(huán)板加勁板與所述環(huán)面鋼板相貼合的邊長大于所述外弧面鋼板至開設(shè)于所述迎千斤頂環(huán)面鋼板、背千斤頂環(huán)面鋼板上的防水槽距離。

本發(fā)明的優(yōu)點是，通過在端板上焊接環(huán)向螺栓手孔側(cè)板并在環(huán)向螺栓手孔側(cè)板與端板之間焊接端板加勁板組成一個空間體系從而增大端板的剛度，通過在環(huán)面鋼板與外弧面鋼板之間焊接環(huán)板加勁板從而減少開設(shè)防水槽對于環(huán)面鋼板剛度的影響，此外還通過在背千斤頂環(huán)面鋼板上開設(shè)澆注孔以將澆筑缺陷面設(shè)置在受力最小面上，以提高復(fù)合管片的整體剛度，減小荷載作用下襯砌環(huán)的變形，且加工成本較低。

附圖說明