[發(fā)明專利]用于盾構(gòu)隧道施工的十二邊形管片及管片襯砌結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610284619.9
• 申請(qǐng)日: 2016-05-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105781577B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 晏啟祥;吳聰;何川;鄧志鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號(hào): E21D11/08
• 分類號(hào): E21D11/08
• 代理公司: 北京天奇智新知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11340
• 代理人: 楊春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種隧道管片及管片襯砌結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種用于盾構(gòu)隧道施工的十二邊形管片及管片襯砌結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著中國(guó)鐵路交通、城市地鐵、水利水電、城市地下工程以及國(guó)防等的需要，隧道工程的建設(shè)得到了迅速的發(fā)展。特別是大量的越江越海隧道需要的盾構(gòu)管片襯砌結(jié)構(gòu)要求越來(lái)越高，不僅需要生產(chǎn)簡(jiǎn)單、安裝快，還需要高強(qiáng)度，高防水性等特點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)外所采用的管片有矩形管片、梯形管片、六邊形管片、翼形管片、十四邊形管片等。其中，矩形管片所需的模具多，需要標(biāo)準(zhǔn)塊、連接塊、封頂塊幾種模具，耗費(fèi)成本高，且裝配一般采用螺栓連接，施工速度慢；梯形管片、六邊形管片以及十四邊形管片都只需一種模具并且能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)推進(jìn)，但使用梯形管片、六邊形管片以及十四邊形管片進(jìn)行裝配，所得到的襯砌結(jié)構(gòu)中管片之間的連接比較弱，且容易產(chǎn)生變形出現(xiàn)裂縫。

因此，有必要設(shè)計(jì)一種便于生產(chǎn)、所需模具少、能夠進(jìn)行連續(xù)推進(jìn)且剛度較大的管片及管片襯砌結(jié)構(gòu)，以滿足越來(lái)越多的隧道施工需求，特別是越江越海隧道的盾構(gòu)施工需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問(wèn)題而提供一種生產(chǎn)簡(jiǎn)單、所需模具少、能夠進(jìn)行連續(xù)推進(jìn)且剛度較大的用于盾構(gòu)隧道施工的十二邊形管片及管片襯砌結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的：

一種用于盾構(gòu)隧道施工的十二邊形管片，以隧道軸向?yàn)榭v向、與隧道軸向垂直的方向?yàn)闄M向，所述十二邊形管片的橫向兩端的邊緣為兩個(gè)共同呈“八”字形的長(zhǎng)斜邊，兩個(gè)等長(zhǎng)的所述長(zhǎng)斜邊對(duì)稱分布于所述十二邊形管片的縱向中軸線的兩側(cè)，所述十二邊形管片的縱向兩側(cè)邊緣的中部?jī)?nèi)凹，所述十二邊形管片的縱向兩側(cè)邊緣中橫向長(zhǎng)度較長(zhǎng)的邊緣的一端向另一端依次形成長(zhǎng)橫邊、短斜邊、內(nèi)凹橫邊、短斜邊、長(zhǎng)橫邊，所述十二邊形管片的縱向兩側(cè)邊緣中橫向長(zhǎng)度較短的邊緣的一端向另一端依次形成短橫邊、短斜邊、內(nèi)凹橫邊、短斜邊、短橫邊，四個(gè)等長(zhǎng)的短斜邊分別兩兩對(duì)稱分布于所述十二邊形管片的縱向中軸線的兩側(cè)和橫向中軸線的兩側(cè)，兩個(gè)等長(zhǎng)的所述內(nèi)凹橫邊對(duì)稱分布于所述十二邊形管片的橫向中軸線的兩側(cè)，兩個(gè)等長(zhǎng)的所述長(zhǎng)橫邊對(duì)稱分布于所述十二邊形管片的縱向中軸線的兩側(cè)，兩個(gè)等長(zhǎng)的所述短橫邊對(duì)稱分布于所述十二邊形管片的縱向中軸線的兩側(cè)，兩個(gè)所述長(zhǎng)斜邊、兩個(gè)所述內(nèi)凹橫邊、兩個(gè)所述長(zhǎng)橫邊、兩個(gè)所述短橫邊和四個(gè)所述短斜邊共同構(gòu)成所述十二邊形管片的十二個(gè)邊。

進(jìn)一步，所述十二邊形管片的縱向兩側(cè)邊緣中橫向長(zhǎng)度較短的邊緣所在的端面設(shè)有插銷或插孔，所述十二邊形管片的縱向兩側(cè)邊緣中橫向長(zhǎng)度較長(zhǎng)的邊緣所在的端面設(shè)有與所述插銷或插孔配套且一一對(duì)應(yīng)的插孔或插銷。這種結(jié)構(gòu)可以方便地進(jìn)行縱向拼裝，并減少管片手孔數(shù)量。

作為優(yōu)選，所述插銷的內(nèi)端與置于管片本體內(nèi)的插銷預(yù)制接頭鋼構(gòu)件連接，所述插銷預(yù)制接頭鋼構(gòu)件與置于該管片本體內(nèi)的鋼筋連接，所述插銷的前段靠近前端的位置設(shè)有環(huán)槽；所述插孔內(nèi)安裝有插孔預(yù)制接頭鋼構(gòu)件，所述插孔預(yù)制接頭鋼構(gòu)件與置于管片本體內(nèi)的鋼筋連接，所述插孔預(yù)制接頭鋼構(gòu)件設(shè)有空腔，所述空腔的底部?jī)蓚?cè)對(duì)稱安裝有兩個(gè)套筒，所述套筒內(nèi)安裝有圓柱，所述套筒與所述圓柱之間設(shè)有空隙且通過(guò)只能單向旋轉(zhuǎn)的局部鋸齒相互配合，所述圓柱上設(shè)有分別穿過(guò)所述套筒上的通孔的第一傳動(dòng)條和第二傳動(dòng)條，所述第一傳動(dòng)條靠近所述空腔的底部，所述第二傳動(dòng)條靠近所述空腔的腔壁且所述第二傳動(dòng)條的端頭設(shè)有能夠置于所述插銷的環(huán)槽內(nèi)的凸塊，兩個(gè)所述第一傳動(dòng)條、兩個(gè)所述第二傳動(dòng)條、兩個(gè)所述凸塊均以所述空腔的軸向中心線為中心線對(duì)稱分布，所述圓柱相對(duì)于所述套筒的安裝位置滿足以下要求：在所述插銷插入所述空腔內(nèi)之前，兩個(gè)所述第一傳動(dòng)條和兩個(gè)所述第二傳動(dòng)條分別呈“八”字形，在所述插銷插入所述空腔內(nèi)并接觸底部之后，兩個(gè)所述第一傳動(dòng)條位于同一平面，兩個(gè)所述第二傳動(dòng)條相互平行。這種插孔結(jié)構(gòu)和插銷結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)插銷和插孔之間的緊密配合和快速鎖定。

為了對(duì)圓柱進(jìn)行更好的限位，所述套筒的內(nèi)壁上設(shè)有兩個(gè)對(duì)稱分布的支撐凸柱，兩個(gè)所述支撐凸柱頂住所述圓柱以實(shí)現(xiàn)限位。

根據(jù)需要，所述長(zhǎng)橫邊與所述短橫邊的長(zhǎng)度之和等于所述內(nèi)凹橫邊的長(zhǎng)度；所述十二邊形管片為橫向弧形結(jié)構(gòu)或平板結(jié)構(gòu)，一般為橫向弧形結(jié)構(gòu)。說(shuō)明：所述十二邊形管片為橫向弧形結(jié)構(gòu)時(shí)，上述十二邊形管片中的十二邊形其實(shí)是管片邊緣投射于同一平面后形成十二邊形的意思，因?yàn)楣芷瑸榛⌒危芷旧淼倪吘壊⒉荒苓B接為十二邊形，但為了便于表述，本行業(yè)和本發(fā)明中均直接稱為十二邊形管片。