[發明專利]一種帶臨時支撐的類矩形盾構隧道用管片結構及施工方法

在審

• 申請號: 201910274653.1
• 申請日: 2019-04-08
• 公開（公告）號: CN109989769A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 朱瑤宏;董子博
• 申請（專利權）人: 寧波大學;寧波用躬科技有限公司
• 主分類號: E21D11/08
• 分類號: E21D11/08
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙) 33226
• 代理人: 胡珣燕

1.一種帶臨時支撐的類矩形盾構隧道用管片結構，包括斷面呈類矩形狀的管片本體和設置在所述的管片本體上的臨時支撐，所述的管片本體包括位于斷面拱底位置的拱底圓弧段、位于斷面拱頂位置的拱頂圓弧段、以及位于斷面兩側拱腰位置的兩個拱腰圓弧段，兩個所述的拱腰圓弧段的半徑相等且均小于所述的拱底圓弧段的半徑以及所述的拱頂圓弧段的半徑，所述的拱底圓弧段的第一端和第二端分別與兩個所述的拱腰圓弧段光滑相切連接，所述的拱頂圓弧段的第一端和第二端分別與兩個所述的拱腰圓弧段光滑相切連接，其特征在于所述的臨時支撐包括設置在所述的管片本體外部的體外預應力筋，所述的體外預應力筋張拉設置在所述的拱頂圓弧段上；未受載狀態下，所述的體外預應力筋的中部向下凹陷。

2.如權利要求1所述的一種帶臨時支撐的類矩形盾構隧道用管片結構，其特征在于所述的拱頂圓弧段的內壁的中間位置上設置有一凸起的體外楔形體，所述的體外楔形體上設置有左右貫通的安裝孔，所述的體外預應力筋的一端固定安裝在所述的拱頂圓弧段的第一端，所述的體外預應力筋的另一端穿過所述的安裝孔固定安裝在所述的拱頂圓弧段的第二端。

3.如權利要求2所述的一種帶臨時支撐的類矩形盾構隧道用管片結構，其特征在于所述的拱頂圓弧段的第一端和第二端分別設置有錨固構件，所述的體外預應力筋的兩個端頭分別通過兩個所述的錨固構件固定。

4.如權利要求2所述的一種帶臨時支撐的類矩形盾構隧道用管片結構，其特征在于所述的體外楔形體的兩側呈鏡像對稱設置有兩個轉向構件，所述的體外預應力筋的兩個端頭分別穿過所述的轉向構件實現轉向并分別固定安裝在所述的拱頂圓弧段的第一端和第二端，位于兩個所述的轉向構件之間的所述的體外預應力筋呈水平設置。

5.如權利要求2所述的一種帶臨時支撐的類矩形盾構隧道用管片結構，其特征在于所述的臨時支撐還包括設置在所述的管片本體內的體內預應力筋，所述的體內預應力筋包括設置在所述的拱底圓弧段內的拱底預應力筋節段和分別設置在兩個所述的拱腰圓弧段內的兩個拱腰預應力筋節段；未受載狀態下，所述的拱腰預應力筋節段呈與所述的拱腰圓弧段弧度相匹配的弧形結構，所述的拱底預應力筋節段的中部向上凸起。

6.如權利要求5所述的一種帶臨時支撐的類矩形盾構隧道用管片結構，其特征在于所述的拱腰預應力筋節段布設在所述的拱腰圓弧段靠近外弧面的位置，且所述的拱腰預應力筋節段的中心線曲率半徑不小于2000mm；所述的拱底預應力筋節段布設在所述的拱底圓弧段靠近內弧面的位置，且所述的拱底預應力筋節段的中心線曲率半徑不小于2000mm。

7.如權利要求6所述的一種帶臨時支撐的類矩形盾構隧道用管片結構，其特征在于所述的管片本體內設置有與所述的體內預應力筋的布設位置相配合的導向安裝鋼管。

8.如權利要求5所述的一種帶臨時支撐的類矩形盾構隧道用管片結構，其特征在于所述的體外預應力筋和所述的體內預應力筋為鋼絞線束，每束所述的鋼絞線束由至少7根鋼絞線構成使所述的鋼絞線束的直徑不低于15.2mm，每根所述的鋼絞線的設計強度為1360MPa使所述的鋼絞線束的承載力不低于190kN。

9.如權利要求1所述的一種帶臨時支撐的類矩形盾構隧道用管片結構，其特征在于所述的拱底圓弧段、所述的拱頂圓弧段和所述的拱腰圓弧段均采用鋼板結構。

10.一種如權利要求1所述的帶臨時支撐的類矩形盾構隧道用管片結構的施工方法，其特征在于包括如下步驟：

（1）管片本體的拼裝：將拱頂圓弧段、拱底圓弧段和兩個拱腰圓弧段拼接到一起形成斷面呈類矩形狀的管片本體；

（2）預應力筋的穿索：利用穿索機將體外預應力筋穿接安裝在拱頂圓弧段上；

（3）預應力筋的張拉：利用千斤頂對穿接完成的體外預應力筋進行張拉施加預應力。