[發(fā)明專利]一種裝配式矩形隧道襯砌的接頭結(jié)構(gòu)及其安裝方法

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• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113107530A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃震;白海文;馮學(xué)茂;張陳龍;馬少坤;彭子茂
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號: E21D11/08
• 分類號: E21D11/08;E21D11/38
• 代理公司: 廣西南寧公平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 45104
• 代理人: 黃永校

一種裝配式矩形隧道襯砌的接頭結(jié)構(gòu)及其安裝方法，包括隧道段和矩形隧道節(jié)段，所述的隧道段由若干個矩形隧道節(jié)段拼接而成，隧道段的徑向截面形狀為矩形，所述矩形隧道節(jié)段是將預(yù)制有圓柱形連接鋼柱孔的矩形隧道節(jié)段端面朝上，豎直擺放，插入連接鋼柱，鋼柱孔內(nèi)添加粘結(jié)材料，將預(yù)制有圓臺形連接鋼柱孔的矩形隧道節(jié)段端面朝下，向下對接拼裝，在接頭和連接鋼柱的雙重作用下，將上下矩形隧道節(jié)段緊密拼裝為一個整體。本發(fā)明具有現(xiàn)場裝配精度高、容易控制、施工快捷、工作量小和對周邊環(huán)境影響小且環(huán)保的優(yōu)點，在裝配式隧道工程中能有效減少工期和成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道工程接頭技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種裝配式矩形隧道襯砌的接頭結(jié)構(gòu)及其安裝方法。

背景技術(shù)

伴隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，城市化進程的持續(xù)加快，如今城市隧道建設(shè)的數(shù)量與日俱增。市政隧道不但不占用地面空間，還能緩解地面交通壓力，屬于一種可靠又方便的地下通道結(jié)構(gòu)，目前已在各城市中得到廣泛應(yīng)用。但隧道開挖與建造的過程中，經(jīng)常需要在現(xiàn)有的城市路網(wǎng)下進行，建造時的地質(zhì)條件和水文條件錯綜復(fù)雜，而且對地面交通的影響也很大，所以對施工時的防水、建造時的工期、對環(huán)境的影響等有嚴(yán)格的要求。現(xiàn)有的隧道安裝技術(shù)主要為整體現(xiàn)澆、預(yù)制拼裝兩種，其中現(xiàn)場澆筑建造的隧道雖然整體性比較好，但仍存在工期長、現(xiàn)場澆筑工作量大、對交通影響大等缺點。

如今在城市地下空間開發(fā)和利用過程中，預(yù)制拼裝隧道的類型也逐漸豐富，而且因為矩形模板容易加工，矩形斷面的空間利用率大等優(yōu)勢，在市政隧道的建設(shè)中，用到的主要隧道類型是裝配式矩形隧道。裝配式矩形隧道一般采用鋼柱連接管片，常采用短直鋼柱、長直鋼柱、彎鋼柱、斜鋼柱等。但是鋼柱連接有一定的局限性，在接頭的連接處存在結(jié)構(gòu)連接處剛度和強度較弱、裝配的精度較低以及施工質(zhì)量難以控制等問題，具體表現(xiàn)為管片錯臺、接頭破損和結(jié)構(gòu)滲水等問題。

有鑒于此,我們根據(jù)現(xiàn)有存在的問題進行研究與改良，通過開發(fā)出一種裝配式的接頭，在提高作業(yè)效率和性價比的同時，減少鋼柱手孔對管片截面的削弱和簡單拼裝使得接頭強度弱等不利影響，通過該技術(shù)解決現(xiàn)今隧道接頭上存在的某些問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種裝配式矩形隧道襯砌的接頭結(jié)構(gòu)及其安裝方法，既能解決現(xiàn)場澆筑建造存在工期長、現(xiàn)場澆筑工作量大、對交通影響大的問題，又能解決鋼柱連接接頭的連接處剛度和強度較弱、裝配的精度較低以及施工質(zhì)量難以控制的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種裝配式矩形隧道襯砌的接頭結(jié)構(gòu)，包括隧道段和矩形隧道節(jié)段，所述的隧道段由若干個矩形隧道節(jié)段拼接而成，隧道段的徑向截面形狀為矩形，所述矩形隧道節(jié)段是將預(yù)制有圓柱形連接鋼柱孔的矩形隧道節(jié)段端面朝上，豎直擺放，插入連接鋼柱，鋼柱孔內(nèi)添加粘結(jié)材料，將預(yù)制有圓臺形連接鋼柱孔的矩形隧道節(jié)段端面朝下，向下對接拼裝，在接頭和連接鋼柱的雙重作用下，將上下矩形隧道節(jié)段緊密拼裝為一個整體。

所述矩形隧道節(jié)段包括Π型矩形隧道節(jié)段、h型矩形隧道節(jié)段、H型多層矩形隧道節(jié)段和型多層矩形隧道節(jié)段，所述的Π型矩形隧道節(jié)段，以其徑向的對稱軸為切線，將是Π型矩形隧道節(jié)段平分為左右兩半，兩半的結(jié)構(gòu)形式相同，并名其為h型矩形隧道節(jié)段。同樣，以H型矩形隧道節(jié)段的對稱軸為切線，將是H型矩形隧道節(jié)段平分為左右兩半，兩半的結(jié)構(gòu)形式也相同，但區(qū)別于h型矩形隧道節(jié)段，并名其為型矩形隧道節(jié)段。

所述的Π型矩形隧道節(jié)段的末端都有接頭，兩側(cè)為凸起相同大小的立方體，立方體的長為接頭長度的1/4，寬與接頭的寬相同，高度與長度相同。中間有立方體形狀的缺口，缺口的體積為凸起體積的兩倍，拼裝時接頭的每個凸起都插入一個缺口，一個缺口插入兩個凸起，通過缺口與凸起，凸起與凸起側(cè)面的擠壓，將各Π型矩形隧道節(jié)段鉚合。

所述的Π型矩形隧道節(jié)段有兩種形式，拼裝時位于隧道上層的矩形隧道節(jié)段接頭，其凸起和缺口帶有圓臺形連接鋼柱孔，每個凸起有一個圓臺形連接鋼柱孔，每個缺口有兩個圓臺形連接鋼柱孔，等距直線分布，下層矩形隧道節(jié)段的接頭帶有圓柱形連接鋼柱孔。