[實用新型]裝配式超高性能混凝土盾構隧道管片

有效

• 申請號: 201820161846.7
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN207989041U
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 劉高;張喜剛;張發盛;付佰勇
• 申請（專利權）人: 中交公路長大橋建設國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: E21D11/08
• 分類號: E21D11/08;C04B28/04;B28B21/14;B28B21/92
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

本實用新型公開了一種裝配式超高性能混凝土盾構隧道管片，管片主體采用超高性能混凝土，管片主體為弧面片狀結構，且管片主體內設有鋼筋骨架。本實用新型裝配式超高性能混凝土盾構隧道管片強度大、韌性高、厚度小、質量輕、耐久性好，能夠有效減小隧道開挖截面尺寸，從而降低隧道開挖量；能夠提高管片的抗沖擊性能，降低其運輸成本和施工過程中的損傷，提升管片拼裝效率和施工質量，同時能夠減小管片在運營期的開裂、漏水等病害問題。

技術領域

本實用新型涉及一種應用于隧道工程中的混凝土管片，特別是涉及一種裝配式超高性能混凝土盾構隧道管片。

背景技術

盾構法具有施工環境良好、開挖安全、掘進速度快、對環境影響小等優點，已經成為我國修建地鐵隧道、跨江隧道和海底隧道的主要施工方法。盾構隧道管片是隧道結構的受力主體，是直接影響著隧道結構的安全性和耐久性的重要結構。

目前，盾構隧道中通常采用C50或者C60的普通鋼筋混凝土管片。但是，由于普通混凝土抗拉強度低、脆性大等原因，其在運輸和拼裝過程中易于出現崩邊、崩角等破損和裂縫的現象。此外，普通鋼筋凝土管片厚度大、質量重，這樣不僅提高了運輸成本，而且嚴重影響了管片拼裝的效率與質量。同時，在隧道運營過程中，普通混凝土管片易出現開裂滲水等現象，從而導致普通混凝土管片抗凍融、抗有害離子侵蝕、抗碳化能力變差。對于設置凹凸榫的盾構管片，其目的是提高接縫剛度、控制不均勻沉降、改善接縫防水性能。但是，在拼裝過程中凹凸榫位置易出現應力集中發生破損或開裂，影響了削弱了管片的防水性能。上述問題，嚴重影響了隧道的耐久性、降低了隧道結構的安全性、縮短了隧道的使用壽命，大大提高了隧道的運營維護成本。

為解決普通鋼筋混凝土存在的上述問題，國內外還有學者在混凝土管片中加入鋼纖維或者合成纖維，改善管片韌性。但是，由于混凝土基體的內部結構及密實性并未得到明顯改善，不能從根本上提高管片的力學性能和耐久性，也不能實現管片厚度的大幅降低和輕型化。

此外，管片外弧面為平整光滑面，其與注漿層的粘結力較弱，二者形成的襯砌結構整體性能較弱，共同抵抗圍巖荷載的能力較差。因此，亟須研究一種高強、高耐久性以及整體性能優良的襯砌結構。

針對目前現有技術存在的問題，需要一種能夠有效減小隧道開挖直徑，降低管片運輸成本，減少管片在運輸、拼裝過程中的碰撞破損及開裂，提高拼裝效率和準確性，提高隧道結構的耐久性，大幅降低隧道運營維護成本的裝配式超高性能混凝土盾構隧道管片。

實用新型內容

(一)要解決的技術問題

本實用新型提供了一種強度大、韌性高、耐久性好、質量輕的裝配式超高性能混凝土盾構隧道管片，以至少部分解決以上所提出的技術問題。

(二)技術方案

根據本實用新型的一個方面，提供了一種裝配式超高性能混凝土盾構隧道管片，包括：管片主體，采用超高性能混凝土，所述管片主體為弧面片狀結構，且所述管片主體內設有鋼筋骨架。

在本實用新型一些實施例中，所述的裝配式超高性能混凝土盾構隧道管片，根據實際工程需要，還包括：加勁肋，設置在所述管片主體頂部弧面上，所述加勁肋沿隧道縱向設置至少1道，其頂部與管片主體頂部弧面平行。

在本實用新型一些實施例中，相鄰的管片主體之間設置有相互匹配的榫，管片主體的邊緣設有密封墊溝槽、嵌縫槽、環縫連接螺栓孔，以及縱縫連接螺栓孔，并且管片主體的弧面上設有手孔及注漿孔兼吊裝孔，其中，所述注漿孔位于管片中間位置處，所述環縫連接螺栓孔、縱縫連接螺栓孔延伸至所述手孔。

在本實用新型一些實施例中，所述管片主體厚度H1為200mm～500mm、寬度B1為1500mm～2000mm、長度L1為3000mm～6000mm；所述加勁肋的高度H2為H1的0.1～0.3倍、寬度B2為H2的0.5～1倍。