一種盾構隧道柔性管片的制作方法

本實用新型涉及一種盾構隧道柔性管片，屬于盾構隧道抗震技術領域。

背景技術：

盾構隧道因自身單位體積質量比周圍土體單位體積質量小很多，地震作用于隧道斷面的慣性力比作用于周邊土體的慣性力小。地震作用時，隧道隨著周圍土體而振動，變形須與周圍土體的相對位移和變形協調。盾構隧道采用螺栓將預制管片拼裝在一起，整體為柔性結構，縱向具有一定的變形能力，但根據以往工程受災情況，地震時在地層急劇變化處或活動斷層處的較大變形常導致管片開裂、隧道受災，僅靠隧道連接處的變形能力已不能滿足特殊地段的變形要求。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的問題是盾構隧道在地震時能吸收地層急劇變化處或活動斷層處的軸向變形量，而且能承受軸向變形產生的壓力，并保證密封性，為解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種盾構隧道柔性管片，其能允許盾構隧道一定的軸向變形量，同時又能保持高剛度自穩性和防水性。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的：

一種盾構隧道柔性管片，包括：柔性管片主體A和柔性管片主體B，所述柔性管片主體A和柔性管片主體B之間通過傳力棒連接和傳力，所述柔性管片主體A和柔性管片主體B之間還設有密封止水結構；

所述傳力棒由兩個承壓螺栓、緩沖橡膠和鋼套筒組成，其中，兩個承壓螺栓的頭部分別固定在柔性管片主體A和柔性管片主體B上，兩個承壓螺栓的尾部之間通過緩沖橡膠連接，所述兩個承壓螺栓和緩沖橡膠外套有一鋼套筒；

所述密封止水結構包括兩道M形止水帶和膨脹橡膠，所述膨脹橡膠設置于柔性管片主體A和柔性管片主體B的縫隙外側，所述兩道M形止水帶分別布置在所述傳力棒的兩側，且所述兩道M形止水帶的兩端分別通過固定螺栓固定在柔性管片主體A和柔性管片主體B上。

進一步的，所述柔性管片主體A和柔性管片主體B沿盾構隧道的縱向連接。

進一步的，所述柔性管片主體A和柔性管片主體B是外部由鋼板焊接成的鋼框架、內部澆筑混凝土構成。

進一步的，所述柔性管片主體A的鋼框架是由外壁板A、外肋板A、外肋板B和內肋板A焊接而成；

所述柔性管片主體B的鋼框架是由外壁板B、外肋板B、內肋板B、外肋板C、肋板D、肋板E和肋板F焊接而成；

其中，外肋板A、內肋板A、肋板E和肋板F均沿盾構隧道的縱向布置；

外壁板A和外壁板B均沿盾構隧道的外周環向布置；

外肋板B、內肋板B和外肋板C均沿盾構隧道的環向豎直布置；

肋板D連接內肋板B和外肋板C，且肋板D布置在所述柔性管片主體A和柔性管片主體B的縫隙外側。

進一步的，所述兩道M形止水帶的兩端分別通過固定螺栓固定在柔性管片主體A的外肋板B和柔性管片主體B的外肋板C上。

進一步的，所述膨脹橡膠內側兩端共設有三塊支撐板，其中一塊支撐板固定內肋板B上，另外兩塊支撐板通過支撐墊板固定在所述肋板D上。

進一步的，所述承壓螺栓上設有外螺紋，所述鋼套筒內部設有與所述承壓螺栓上外螺紋相匹配的內螺紋。

進一步的，所述兩道M形止水帶的兩端與固定螺栓的連接處設有角鋼，且所述角鋼外包有橡膠保護層。

進一步的，所述柔性管片主體A和柔性管片主體B與相鄰的普通管片之間通過彎螺栓連接。

進一步的，所述柔性管片主體A或柔性管片主體B的厚度、曲率半徑與普通管片相同。

本實用新型的有益效果為：

當地震發生時，盾構隧道管片發生設計限值內的軸向變形時，本實用新型所述柔性管片主體結構能保證盾構隧道管片的穩定性，密封止水結構能保證變形時的密封性，傳力棒能將地震力傳到相鄰管片，保證盾構隧道整體穩定性。本實用新型結構簡單，可以在工廠加工，現場組裝，便于現場施工。

附圖說明

圖1為本實用新型所述柔性管片內側結構展開示意圖；

圖2為圖1中A-A剖視圖；

圖3為承壓螺栓布置示意圖；

其中，1-外壁板A，2-外壁板B，3-外肋板A，4-外肋板B，5-內肋板B，6-外肋板C，7-固定螺栓，8-緩沖橡膠，9-鋼套筒，10-承壓螺栓，11-M形止水帶，12-角鋼，13-內肋板A，14-支撐板，15-支撐墊板，16-膨脹橡膠，17-肋板D，18-肋板E，19-肋板F，20-柔性管片主體A，21-柔性管片主體B，22-彎螺栓孔，23-注漿孔。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

實施例

本實施例所述盾構隧道柔性管片是在直徑Ф4250mm盾構隧道中使用的一種實施方案，所述盾構隧道柔性管片，如圖1和圖2所示，包括：柔性管片主體A20和柔性管片主體B21，所述柔性管片主體A20和柔性管片主體B21沿盾構隧道的縱向連接，所述柔性管片主體A20和柔性管片主體B21之間通過傳力棒連接和傳力。所述柔性管片主體A20和柔性管片主體B21是外部由鋼板焊接成的鋼框架、內部澆筑混凝土構成。所述柔性管片主體A20和柔性管片主體B21與相鄰的普通管片之間通過彎螺栓連接。所述柔性管片主體A20或柔性管片主體B21的厚度、曲率半徑與普通管片相同。

所述柔性管片主體A20的鋼框架是由外壁板A1、外肋板A3、外肋板B4和內肋板A13焊接而成，具體的依次由外肋板A3、內肋板A13、外肋板B4、內肋板A13、外肋板A3、外肋板B4焊接連接為柔性管片主體A20的四周，外壁板1和內壁板分別作為柔性管片主體A20的外壁和內壁。外肋板B4垂直于外肋板A3和內肋板A13，且其中一塊外肋板B4設置于所述外肋板A3和內肋板A13之間。

所述柔性管片主體B21的鋼框架是由外壁板B2、外肋板B4、內肋板B5、外肋板C6、肋板D17、肋板E18和肋板F19焊接而成，具體的依次由肋板F19、肋板E18、外肋板B4、肋板E18、肋板F19、外肋板C6焊接連接為柔性管片主體B21的四周，外壁板B2和內壁板分別作為柔性管片主體B21的外壁和內壁。所述柔性管片主體B21的鋼框架內部沿著平行于外肋板B4的方向還分別設有內肋板B5，所述內肋板B5垂直于肋板E18和肋板F19，且內肋板B5設置于肋板E18和肋板F19連接處。

其中，外肋板A3、內肋板A13、肋板E18和肋板F19均沿盾構隧道的縱向布置，即沿圖2的截面方向布置；

外壁板A1和外壁板B2均沿盾構隧道的外周環向布置；

外肋板B4、內肋板B5和外肋板C6均沿盾構隧道的環向豎直布置；

肋板D17為環形肋板，其連接內肋板B5和外肋板C6，且肋板D17布置在所述柔性管片主體A20和柔性管片主體B21的縫隙外側，且位于所述內肋板A13的內側。

所述柔性管片主體A20和柔性管片主體B21之間還設有密封止水結構。

所述傳力棒由兩個承壓螺栓10、緩沖橡膠8和鋼套筒9組成，其中，兩個承壓螺栓10的頭部分別固定在柔性管片主體A20和柔性管片主體B21上，兩個承壓螺栓10的尾部之間通過緩沖橡膠8連接，所述兩個承壓螺栓10和緩沖橡膠8外套有一鋼套筒9；所述承壓螺栓10上設有外螺紋，所述鋼套筒9內部設有與所述承壓螺栓10上外螺紋相匹配的內螺紋。

所述密封止水結構包括兩道M形止水帶11和膨脹橡膠16，所述膨脹橡膠16設置于柔性管片主體A20和柔性管片主體B21的縫隙外側，所述兩道M形止水帶11設置于內肋板A13內側，且兩道M形止水帶11分別布置在所述傳力棒的兩側，所述兩道M形止水帶11的兩端分別通過固定螺栓7固定在柔性管片主體A20的外肋板B4和柔性管片主體B21的外肋板C6上。所述兩道M形止水帶11的兩端與固定螺栓7的連接處設有角鋼12，且所述角鋼12外包有橡膠保護層。

所述膨脹橡膠16內側兩端共設有三塊支撐板14，其中一塊支撐板14固定內肋板B5上，另外兩塊支撐板通過支撐墊板15固定在所述肋板D17上嗎，同時通過支撐墊板15與內肋板A13固定連接。

M形止水帶的材質為氯丁橡膠。

具體的，外壁板A1、外壁板B2的弧形內徑為Ф4810mm，厚度16mm，弧形角度為72度；

肋板D17為環形，內徑為Ф4680mm，厚度16mm，弧形角度為72度；

外肋板B4、內肋板B5、外肋板C6為環形，內徑為Ф4250mm，厚度16mm；

承壓螺栓10為直徑M24螺栓；鋼套筒9為內徑Φ51×4的鋼管；

所述鋼板、螺栓采用的材質均為碳素鋼板；

所述柔性管片通過M24彎螺栓與相鄰普通管片連接；

本實施例在發生30mm軸向變形量時，能保證盾構隧道柔性管片的穩定性、密封性。本實用新型結構簡單，可以在工廠加工，現場組裝，便于現場施工。

以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。