一種盾構隧道管片縱縫接頭的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于盾構隧道技術領域，涉及一種管片接頭，尤其是一種管片縱縫接頭。
【背景技術】
[0002]現有盾構隧道管片縱縫接頭的抗彎剛度小，在變形時縱縫接頭極易發生破損，縱縫接頭是盾構隧道橫向變形過程中的最薄弱環節。
[0003]同時，現有盾構隧道的管片內張縱縫接頭與管片外張縱縫接頭的螺栓位置完全相同，而不考慮不同張開形式對接頭抗彎剛度的影響。而事實上，管片縱縫接頭內張與外張時，混凝土受壓區分別為外側與內側。
[0004]此外，現有盾構隧道在設計時，為了提高整體的抗變形能力，都將管片整體厚度加大，由此提高了成本，而且考慮到使用功能對盾構隧道結構限界的要求，在管片厚度加大時，只能通過增大管片環的外徑進行管片厚度加大，由此導致對應的盾構機型號也有了新的要求。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種抗彎剛度大且成本較低的盾構隧道管片縱縫接頭。
[0006]為了達到上述目的，本發明的解決方案是:
[0007]一種盾構隧道管片縱縫接頭，包括管片本體；所述管片本體包括位于所在縱縫端部與所在管片主體的厚度相等的管片實體部分即第一部分，以及從第一部分的至少部分內側邊緣向所在管片環內側延伸的實體部分即第二部分；所述管片本體還包括縱縫連接孔和與所述縱縫連接孔形狀匹配的縱縫連接件；在連接處所述縱縫連接孔的中心到所在管片受力張開一側的距離小于到受壓側的距離。
[0008]在連接處所述縱縫連接孔的中心到所在管片受力張開一側的距離為第一部分的厚度的2/7-3/7倍。
[0009]所述縱縫連接孔為縱縫連接螺栓孔；所述縱縫連接件為縱縫連接螺栓。
[0010]第二部分的厚度根據隧道的限界要求而定。
[0011]第二部分在遠離縱縫的一端具有過渡部分，從遠離縱縫的一端開始沿著到靠近縱縫一端的方向所述過渡部分的厚度從零逐漸增大到第二部分所需的厚度；所述第二部分所需的厚度為第一部分的厚度的1/4-2/3倍。
[0012]第二部分的環向范圍為8° -10°，所述環向范圍為第二部分的兩端對應的管片環圓心角。
[0013]當所述盾構隧道管片縱縫接頭置于承受內張受力的位置時，在連接處所述縱縫連接孔的中心與所在管片的內側的距離為第一部分的厚度的2/7-3/7倍。
[0014]當所述盾構隧道管片縱縫接頭置于承受外張受力的位置時，在連接處所述縱縫連接孔的中心與所在管片的外側的距離為第一部分的厚度的2/7-3/7倍。
[0015]所述縱縫連接螺栓孔為弧形螺栓孔；所述縱縫連接螺栓為弧形螺栓，所述縱縫連接螺栓的弧形軸線的曲率半徑為第一部分的厚度的0.9-1.3倍。
[0016]或者，所述縱縫連接螺栓孔為直螺栓孔；所述縱縫連接螺栓為直螺栓。
[0017]由于采用上述方案，本發明的有益效果是:本發明盾構隧道管片縱縫接頭無須改變管片的外徑，僅須將管片在內側的接頭位置進行局部加厚及進行必要的螺栓孔位置的調整，從而使得管片縱縫接頭承受彎矩時受壓區加大，且受壓區合力點到縱縫連接螺栓的距離加大，從而大大增強了管片縱縫接頭的抗彎剛度，且不需要新型的盾構機即使用現有盾構機即可完成盾構隧道施工。由此可見，本發明加工簡單、成本較低且能夠適用現有的盾構機，從而整個工程的成本影響不大。本發明可應用于任何盾構隧道，包括公路盾構隧道、地鐵盾構隧道、國鐵盾構隧道、其他輸水或管道的盾構隧道等。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明第一實施例的盾構隧道管片縱縫外張接頭連接后的示意圖；
[0019]圖2是本發明第二實施例的盾構隧道管片縱縫內張接頭連接后的示意圖。
[0020]附圖中:101、第一部分；102、第一部分；201、管片防水密封墊；202、管片防水密封墊；301、管片環縫連接螺栓孔；302、管片環縫連接螺栓孔；401、第二部分；402、第二部分；501、縱縫連接螺栓；502、縱縫連接螺栓；601、螺母；602、螺母。
【具體實施方式】
[0021]以下結合附圖所示實施例對本發明作進一步的說明。
[0022]本發明提出了一種在提高抗彎剛度的同時對管片生產成本提高不多的盾構隧道管片縱縫接頭，該管片縱縫接頭根據所處位置的受力狀態的不同而不同，而其所處位置的受力狀態能夠通過常規分析計算得到，包括外張受力狀態和內張受力狀態。當該盾構隧道管片縱縫接頭須應用于承受外張受力的位置時，其為縱縫外張接頭；當該盾構隧道管片縱縫接頭須應用于承受內張受力的位置時，其為縱縫內張接頭。
[0023]圖1示出了本發明第一實施例中盾構隧道管片縱縫接頭的結構示意圖，該縱縫接頭為縱縫外張接頭。該盾構隧道管片縱縫接頭包括管片本體，管片本體包括位于所在縱縫端部與所在管片主體的厚度相等的管片實體部分即第一部分101和局部加厚部分即第二部分401，本申請中管片厚度方向指的是所在管片的徑向方向。第二部分401為所在管片從第一部分101的至少部分內側邊緣向所在管片環內側延伸的實體部分(如圖1，本實施例中第二部分401為所在管片從第一部分101靠近縱縫一端的部分內側邊緣向所在管片環內側延伸的實體部分)。這里為了文字說明的簡明易懂，分別對第一部分101和第二部分401進行闡述。實際上，第一部分101和第二部分401是一起進行模筑生產的，因此從其實體上看兩者為一體式結構。圖1中，第一部分101處于虛線之上，而第二部分401處于虛線之下，在此虛線僅僅為了表明第一部分101和第二部分401的位置關系。由此可見，本發明相對于現有技術中普通的管片縱縫接頭來說，在內側進行了加厚(加厚的部分即第二部分401)，該加厚的尺寸根據隧道的限界要求而定，一般為未加厚區厚度的1/4-2/3倍，即第二部分401的厚度是第一部分101的厚度的1/4-2/3倍。第二部分401在遠離縱縫的一端具有過渡部分，從遠離縱縫的一端開始沿著到靠近縱縫一端的方向該過渡部分的厚度從零逐漸增大到所需厚度，該所需厚度即上述第二部分的厚度，即為第一部分101的厚度的1/4-2/3倍。此夕卜，第二部分401的環向范圍為8° -10°，該環向范圍即第二部分401的兩端所對應的管片環圓心角；第一部分101平緩過渡到第二部分401。第二部分401在管片模筑時和第一部分101 —起模筑，且第二部分401中需要科學地配置鋼筋。
[0024]該盾構隧道管片縱縫接頭還包括設置在其中的縱縫連接螺栓孔和與該縱縫連接螺栓孔形狀匹配的縱縫連接螺栓501。本實施例中，該縱縫連接螺栓孔為弧形的，縱縫連接螺栓501也為弧形螺栓。在該實施例中，由于其應用于管片上承受外張受力的位置，即該盾構隧道管片縱縫接頭為外張接頭，因此該縱縫連接螺栓孔在現有技術中原有設計的基礎上相對于管片外側的位置不需改變，即在連接處該縱縫連接螺栓孔的中心到所在管片的外側的距離為第一部分101的厚度的2/7-3/7倍；同時，該縱縫連接螺栓孔的曲率與孔徑與無須改變，本實施例中該孔徑為30mm- 50mm，僅因接頭內側局部加厚即增加了第二部分401而將該縱縫連接螺栓孔按照原有曲率進行對應的延伸即可。相應地，此時縱縫連接螺栓501相對于現有技術中原有設計的縱縫連接螺栓來說僅需要加長長度到與上述縱縫連接螺栓孔對應。本發明中，該縱縫外張連接螺栓的弧形軸線的曲率半徑可以是第一部分101的