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错缝矩形盾构管片结构的拼装结构及拼装方法

摘要

本发明公开了一种错缝矩形盾构管片的拼装结构及拼装方法,采用先安装管片衬砌环的底部下T形管片;再于下T形管片的两侧交替拼装左腰部管片及右腰部管片,并预留出顶部及顶部左侧或顶部右侧、供拼装顶部上T形管片及封装管片的拼装位置;然后依次安装上T形管片、封顶管片、立柱管片,确保封顶管片与相邻接的腰部管片之间不发生错位,有效控制环与环之间的换高差及管片与管片之间的拼接间隙,避免封顶管片无法插入的问题,上、下T形管片之间的间隙较易控制,中间立柱管片纵向插入稳定性高。

著录项

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2023-02-17

    专利权的转移 IPC(主分类):E21D11/08 专利号:ZL2014108376696 登记生效日:20230206 变更事项:专利权人 变更前权利人:上海隧道工程有限公司 变更后权利人:上海隧道工程有限公司 变更事项:地址 变更前权利人:200232 上海市徐汇区宛平南路1099号5楼 变更后权利人:200232 上海市徐汇区宛平南路1099号5楼 变更事项:专利权人 变更前权利人:宁波市轨道交通集团有限公司 上海隧道盾构工程有限公司 变更后权利人:宁波地铁产业工程有限公司 上海隧道盾构工程有限公司

    专利申请权、专利权的转移

  • 2016-10-05

    授权

    授权

  • 2015-11-11

    著录事项变更 IPC(主分类):E21D11/08 变更前: 变更后: 申请日:20141228

    著录事项变更

  • 2015-11-11

    专利申请权的转移 IPC(主分类):E21D11/08 登记生效日:20151021 变更前: 变更后: 申请日:20141228

    专利申请权、专利权的转移

  • 2015-05-27

    实质审查的生效 IPC(主分类):E21D11/08 申请日:20141228

    实质审查的生效

  • 2015-04-29

    公开

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说明书

技术领域

本发明涉及一种管片拼装,尤其涉及一种错缝矩形盾构管片结构的拼装结构及拼装方法。

背景技术

管片拼装是盾构法隧道施工中的一项重要分项工程,在盾构法施工过程中占据很特殊的位置,对整个工程起着至关重要的作用。管片拼装质量直接影响盾构隧道的受力状况,影响整个工程的好坏。管片拼装不当极易出现错台、张角、环面不平,产生局部应力集中,进而可能导致管片碎裂、渗漏,甚至出现下环管片无法拼装的后果。

矩形盾构法隧道施工中,采用错缝拼装方式对矩形隧道管片(中间设立柱)进行拼装施工,管片结构形式更为复杂,主要表现为以下几个方面:

1)拼装理念差异大

基于矩形盾构特殊拼装机的功能特性,矩形管片拼装顺序选择、移动、定位等较圆形隧道有所不同。圆形隧道管片的成环一般仅控制“关键块”的插入,但矩形隧道管片结构特殊,在控制“关键块”插入时,还必须同时保证横竖方向的净空尺寸。

2)环高差控制难度大

矩形管片环与环之间采用斜螺栓的连接方式,环与环之间可调间隙较小,一旦环高差过大将会造成斜螺栓无法顺利插入,因此拼装过程中对环高差控制难度较大。

3)环、纵缝张角控制难度大

管片环与环之间采用斜螺栓的连接方式,管片块与块采用预埋螺栓型接头钢盒子结合短螺栓的连接形式,可调间隙均较小,一旦管片环、纵缝张角过大易引起管片碎裂和渗漏,同时可能导致封顶块和中间立柱插入困难,严重影响成型管片质量。

4)中间立柱插入难度大

矩形管片上、下块之间的间隙及对应位置较难控制,中间立柱纵向插 入时易发生错位、偏转,管片碎裂,环面不平,施工难度较大。

5)拼装熟练度差、拼装速度慢

矩形管片需要2台单臂环形旋转拼装机和1台双臂拼装机配合拼装,同时需要双人操作拼装机并相互默契配合,操作方法与以往单圆有显著区别,因此需要一段时间的适应。同时矩形管片落底块、封顶块、块和中间立柱的定位要求特别高,拼装一环管片需要的时间较长。

6)拼装过程中稳定控制难度大

矩形管片拼装过程中,上部管片均为单侧固定,且整环管片在封顶块插入前均为水平悬臂状态,相对于圆形截面管片,矩形管片在拼装过程中保持形状较难,稳定控制难度大。

沈秀芳、曹文宏、杨志豪等人在申请专利《双圆盾构法隧道衬砌结构施工方法》(03116674.1)中公开了一种针对双圆盾构隧道管片结构施工方法,该方法包括管片的预制、管片的拼装、衬砌圆环的拼接等。

孙魏、吴欣之、薛勇等人在申请专利《一种适用于矩形隧道的管片结构及其拼装方法》(201310492331.7)中公开了一种适用于矩形隧道的管片结构及其拼装方法,通过合理布置,使钢板受拉、混凝土受压,不必配置管片中的受力钢筋,只需布置构造钢筋即可;与混凝土管片相比可以减小矩形隧道的管片厚度,采用此种复合结构管片可以满足大断面矩形隧道的受力要求,有利于矩形断面隧道的推广应用。

吴金山、吴欣之、罗鑫等人在申请专利《矩形盾构管片的拼接加工方法及其抗剪结构》(201410090544.1)中公开了一种适用于混凝土和钢材料相结合的管片,且使得管片强度、拼接精度以及密封性能俱佳的矩形盾构管片的拼接加工方法及其抗剪结构。

但是,双圆盾构管片结构形式与矩形盾构管片结构形式有较大差异,双圆盾构管片结构的拼装方法无法适应于矩形盾构;现有矩形盾构拼装方式仅限于通缝矩形管片结构形式,其拼装方法不适应于错缝矩形管片结构。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种拼装效率高、管片成型质量好的错缝矩形盾构管片结构的拼装结构及拼装方法。

为实现上述技术效果,本发明公开了一种错缝矩形盾构管片结构的拼装方法,包括步骤:

矩形盾构掘进土体至形成供安装第一管片衬砌环的第一拼装空间;

于所述第一拼装空间的底部定位安装第一管片衬砌环的第一下T形管片;

于所述第一下T形管片的两侧交替拼装第一右腰部管片和第一左腰部管片,并于所述第一拼装空间的顶部及顶部左侧分别预留第一上T形管片和第一封顶管片的拼装位置;

于所述第一右腰部管片的顶部拼装第一上T形管片;

于所述第一上T形管片和所述第一左腰部管片之间拼装所述第一封顶管片;

于所述第一上T形管片和所述第一下T形管片之间拼装第一立柱管片;

矩形盾构继续掘进土体至形成供安装第二管片衬砌环的第二拼装空间;

于所述第二拼装空间的底部在第一下T形管片上拼装第二管片衬砌环的第二下T形管片;

于所述第二下T形管片的两侧交替拼装第二左腰部管片和第二右腰部管片,并于所述第二拼装空间的顶部及顶部右侧分别预留第二上T形管片和第二封顶管片的拼装位置;

于所述第二左腰部管片的顶部拼装第二上T形管片;

于所述第二上T形管片和所述第二右腰部管片之间拼装第二封顶管片;

于所述第二上T形管片和所述第二下T形管片之间拼装第二立柱管片;

重复上述步骤,交替拼装所述第一管片衬砌环和所述第二管片衬砌环。

所述拼装方法进一步的改进在于,于所述第一下T形管片的两侧交替拼装所述第一右腰部管片和所述第一左腰部管片包括:

于所述第一下T形管片的右侧拼装所述第一右腰部管片的第一右腰单体;

于所述第一下T形管片的左侧拼装所述第一左腰部管片的第一左腰单体;

于所述第一右腰单体上拼装所述第一右腰部管片的第二右腰单体;

于所述第一左腰单体上拼装所述第一左腰部管片的第二左腰单体;

于所述第二右腰单体上拼装所述第一右腰部管片的第三右腰单体;

于所述第二右腰单体上拼装所述第一右腰部管片的第四右腰单体,从 而完成第一右腰部管片的拼装

于所述第一右腰部管片的第四右腰单体的顶部拼装第一上T形管片使第一上T形管片内侧的连接凸台与底部的第一下T形管片上的连接凸台相互正对,以确保后续第一立柱管片的拼装垂直度;

于第二左腰单体上拼装第一左腰部管片的第三左腰单体,从而完成第一左腰部管片的拼装。

所述拼装方法进一步的改进在于,于所述第一上T形管片和所述第一左腰部管片之间拼装所述第一封顶管片包括:

于所述第一左腰部管片的所述第三左腰单体和所述第一上T形管片上涂抹润滑剂;

将所述第一封顶管片与所述第三左腰单体部分搭接;

采用纵向插入式拼装方法将所述第一封顶管片纵向插入所述第三左腰单体与所述第一上T形管片之间,进行拼装。

所述拼装方法进一步的改进在于,于所述第二下T形管片的两侧交替拼装所述第二右腰部管片和所述第二左腰部管片包括:

于所述第二下T形管片的左侧拼装所述第二左腰部管片的第一左腰单体;

于所述第二下T形管片的右侧拼装所述第二右腰部管片的第一右腰单体;

于所述第一左腰单体上拼装所述第二左腰部管片的第二左腰单体;

于所述第一右腰单体上拼装所述第二右腰部管片的第二右腰单体;

于所述第二左腰单体上拼装所述第二左腰部管片的第三左腰单体;

于第三左腰单体上拼装第二左腰部管片的第四左腰单体,从而完成第二左腰部管片的拼装;

于第二左腰部管片的第四左腰单体顶部拼装第二上T形管片使第二上T形管片内侧的连接凸台与底部的第二下T形管片上的连接凸台相互正对,以确保后续第二立柱管片的拼装垂直度;

于第二右腰单体上拼装第二右腰部管片的第三右腰单体,从而完成第二右腰部管片的拼装。

所述拼装方法进一步的改进在于,于所述第二上T形管片和所述第二右腰部管片之间拼装所述第二封顶管片包括:

于所述第二右腰部管片的所述第三右腰单体和所述第二上T形管片上 涂抹润滑剂;

将所述第二封顶管片与所述第三右腰单体部分搭接;

采用纵向插入式拼装方法将所述第二封顶管片纵向插入所述第三右腰单体与所述第二上T形管片之间,进行拼装。

本发明还公开了一种错缝矩形盾构管片的拼装结构,包括交替拼接的第一管片衬砌环和第二管片衬砌环,所述第一管片衬砌环包括逆时针依次拼接的第一下T形管片、第一左腰部管片、第一封顶管片、第一上T形管片、第一右腰部管片,以及拼接于所述第一下T形管片与所述第一上T形管片之间的第一立柱管片;所述第二管片衬砌环包括顺时针依次拼接的第二下T形管片、第二右腰部管片、第二封顶管片、第二上T形管片、第二左腰部管片,以及拼接于所述第二下T形块与所述第二上T形块之间的所述第二立柱管片。

所述拼装结构进一步的改进在于,所述第一管片衬砌环和所述第二管片衬砌环之间通过螺栓连接。

所述拼装结构进一步的改进在于,

所述第一下T形管片、第一左腰部管片、第一封顶管片、第一上T形管片、第一右腰部管片以及所述第一立柱管片之间通过预埋螺栓型接头盒并配合螺栓连接;

所述第二下T形管片、第二右腰部管片、第二封顶管片、第二上T形管片、第二左腰部管片以及所述第二立柱管片之间通过预埋螺栓型接头盒并配合螺栓连接。

所述拼装结构进一步的改进在于,所述第一左腰部管片包括依次拼接于所述第一下T形管片与所述第一封顶管片之间的一第一左腰单体、一第二左腰单体和一第三左腰单体;所述第一右腰部管片包括依次拼接于所述第一下T形管片与所述第一上T形管片之间的一第一右腰单体、一第二右腰单体、一第三右腰单体和一第四右腰单体。

所述拼装结构进一步的改进在于,所述第二右腰部管片包括依次拼接于所述第二下T形管片与所述第二封顶管片之间的一第一右腰单体、一第二右腰单体和一第三右腰单体;所述第二左腰部管片包括依次拼接于所述第二下T形管片与所述第二上T形管片之间的一第一左腰单体、一第二左腰单体、一第三左腰单体和一第四左腰单体。

本发明由于采用了以上技术方案,使其具有以下有益效果:

1、采用第一管片衬砌环和第二管片衬砌环交替拼接,第一管片衬砌环第一封顶管片位于第一管片衬砌环的顶部左侧,而第二管片衬砌环第二封顶管片位于第二管片衬砌环的顶部右侧,从而使得第一管片衬砌环和第二管片衬砌环交替拼接形成错缝管片结构,提高管片的拼接强度及密封性。

2、第一管片衬砌环和第二管片衬砌环的截面分别呈类矩形,分别由底部下T形管片、顶部上T形管片、两侧的左腰部管片和右腰部管片以及位于顶部左侧或右侧的封顶管片构成,并且在下T形管片和上T形管片之间拼接有立柱管片,从而构成有立柱的矩形管片结构。

3、采用先安装管片衬砌环的底部下T形管片;再于下T形管片的两侧交替拼装左腰部管片及右腰部管片,并预留出顶部及顶部左侧或顶部右侧、供拼装顶部上T形管片及封装管片的拼装位置;然后依次安装上T形管片、封顶管片、立柱管片,确保封顶管片与相邻接的腰部管片之间不发生错位,有效控制环与环之间的换高差及管片与管片之间的拼接间隙,避免封顶管片无法插入的问题,上、下T形管片之间的间隙较易控制,中间立柱管片纵向插入稳定性高。

附图说明

图1是本发明错缝矩形盾构管片的拼装结构的第一管片衬砌环的结构示意图。

图2是本发明错缝矩形盾构管片的拼装结构的第二管片衬砌环的结构示意图。

图3是本发明错缝矩形盾构管片的拼装结构拼装后的结构俯视图。

图4~图14为本发明错缝矩形盾构管片的拼装结构的第一管片衬砌环的拼装过程示意图。

图15~图25为本发明错缝矩形盾构管片的拼装结构的第二管片衬砌环的拼装过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

首先参阅图1~3所示,本发明的错缝矩形盾构管片的拼装结构10主要由交替拼接的第一管片衬砌环11和第二管片衬砌环12构成,第一管片衬砌环11和第二管片衬砌环12之间通过螺栓连接。

如图1所示,第一管片衬砌环11共由11块管片拼接构成,环宽1200mm,厚度450mm,包括相互拼接的第一下T形管片111、第一左腰部管片112、第一封顶管片113、第一上T形管片114、第一右腰部管片115,以及拼接于第一下T形管片111与所述第一上T形管片114之间的第一立柱管片116。第一下T形管片111、第一左腰部管片112、第一封顶管片113、第一上T形管片114、第一右腰部管片115以及第一立柱管片116之间通过预埋螺栓型接头盒并配合螺栓连接。第一上T形管片114与第一下T形管片111的内表面分别向内凸起形成梯形形状的连接凸块,且第一上T形管片114与第一下T形管片111上的连接凸块上下相对用于拼接第一立柱管片116的两端。

其中,第一左腰部管片112包括依次拼接于第一下T形管片111与第一封顶管片113之间的一第一左腰单体1121、一第二左腰单体1122和一第三左腰单体1123;第一右腰部管片115包括依次拼接于第一下T形管片111与第一上T形管片114之间的一第一右腰单体1151、一第二右腰单体1152、一第三右腰单体1153和一第四右腰单体1154。

如图2所示,第二管片衬砌环12亦共由11块管片拼接构成,环宽1200mm,厚度450mm,包括相互拼接的第二下T形管片121、第二右腰部管片122、第二封顶管片123、第二上T形管片124、第二左腰部管片125,以及拼接于第二下T形块121与第二上T形块124之间的第二立柱管片126。第二下T形管片121、第二右腰部管片122、第二封顶管片123、第二上T形管片124、第二左腰部管片125以及第二立柱管片126之间亦通过预埋螺栓型接头盒并配合螺栓连接。第二上T形管片124与第二下T形管片121的内表面分别向内凸起形成梯形形状的连接凸块,且第二上T形管片124与第二下T形管片121上的连接凸块上下相对用于拼接第二立柱管片126的两端。

其中,第二右腰部管片122包括依次拼接于第二下T形管片121与第二封顶管片123之间的一第一右腰单体1221、一第二右腰单体1222和一第三右腰单体1223;第二左腰部管片125包括依次拼接于第二下T形管片121与第二上T形管片124之间的一第一左腰单体1251、一第二左腰单体1252、一第三左腰单体1253和一第四左腰单体1254。

本发明的错缝矩形盾构管片的拼装结构10采用第一管片衬砌环11和第二管片衬砌环12交替拼接,第一管片衬砌环11的第一封顶管片113位于第一管片衬砌环11的顶部左侧,而第二管片衬砌环12的第二封顶管片123位于第二管片衬砌环12的顶部右侧,从而使得第一管片衬砌环11和第二管片衬砌 环12交替拼接形成错缝管片结构,提高管片拼装结构10的拼接强度及密封性。同时,第一管片衬砌环11和第二管片衬砌环12的截面分别呈类矩形,构成有立柱的错缝矩形管片结构。

参阅图4~14所示,本发明的错缝矩形盾构管片的拼装方法如下:

首先,矩形盾构掘进土体至于盾尾处形成供安装第一管片衬砌环的第一拼装空间21,第一拼装空间21的横截面形状与矩形盾构的壳体横截面形状一致,均呈类矩形形状,上下两端拱度较平,左右两端的拱度较大,如图4所示。

接着,于第一拼装空间21的底部定位安装第一管片衬砌环的第一下T形管片111,在该第一下T形管片111就位时,由测量人员在第一下T形管片111的4个角测量盾尾间隙是否一致,精确定位,防止管片内外翻或往两侧翻,就位后,用筋板把管片与盾壳焊接住,拼装机插销拿出过程中,小范围转动拼装机,防止用力过猛,引起管片移位。

然后在第一下T形管片111的左右两侧交替拼装第一左腰部管片112和第一右腰部管片115,具体拼装过程如下:

于第一下T形管片111的右侧拼装第一右腰部管片115的第一右腰单体1151,如图5所示;

于第一下T形管片1151的左侧拼装第一左腰部管片112的第一左腰单体1121,如图6所示;

于第一右腰单体1151上拼装第一右腰部管片115的第二右腰单体1152,如图7所示;

于第一左腰单体1121上拼装第一左腰部管片112的第二左腰单体1122,如图8所示;

于第二右腰单体1152上拼装第一右腰部管片115的第三右腰单体1153,如图9所示;

于第三右腰单体1153上拼装第一右腰部管片115的第四右腰单体1154,如图10所示,从而完成第一右腰部管片115的拼装;

接着,于第一右腰部管片115的第四右腰单体1154的顶部拼装第一上T形管片114,如图11所示,使第一上T形管片114内侧的连接凸台与底部的第一下T形管片111上的连接凸台相互正对,以确保后续第一立柱管片116的拼装垂直度;

然后,于第二左腰单体1122上拼装第一左腰部管片112的第三左腰单体 1123,如图12所示,从而完成第一左腰部管片112的拼装。

在拼装第一右腰部管片115和第一左腰部管片112前,在盾构壳体上焊接定位块,定位块的厚度比理论间隙小1cm,拼装完成后焊接横向钢支撑。

然后再于第一上T形管片114和第一左腰部管片112的第三左腰单体1123之间拼装第一封顶管片113,如图13所示。在拼接与第一封顶管片113相邻接的第三左腰单体1123时,要注意预留开口的最小间距,同时,在第三左腰单体1123和第一上T形管片114上涂抹润滑剂,如黄油,防止第一封顶管片113插入时管片防水破坏和碎裂,邻接块第三左腰单体1123拼装完成后,立即焊接竖向钢支撑。在第三左腰单体1123与第一上T形管片114之间的开口位置合适后,进行第一封顶管片113的拼装。第一封顶管片113为纵向插入式,即先将第一封顶管片113与邻接的第三左腰单体1123与第一上T形管片114搭接部分,然后再纵向插入,插入时注意孔子和两侧纵缝间隙均匀。

最后,于第一上T形管片114和第一下T形管片111之间拼装第一立柱管片116,如图14所示,第一立柱管片116拼装前,测量开档高度和垂直度,确保第一立柱管片116顺利拼装。

完成第一管片衬砌环11的拼装。

接着,矩形盾构继续掘进土体至形成供安装第二管片衬砌环的第二拼装空间。

其中,在第二环管片衬砌环及后续管片拼装之前,先检查前一管片衬砌环的成环质量情况,包括横竖径、迎千斤顶面及背千斤顶面盾尾间隙、管片与管片的高差等,根据情况,调整第二环及第三环衬砌环的相应的拼装形式。在矩形盾构推进之前,拧紧纵向和环向螺栓,将内弧面预埋件焊接牢固,并且内弧面焊接横向、竖向H型钢支撑,之后进行下一环的推进。管片进入盾尾后导轨时,在导轨上涂抹黄油,防止管片外弧面碎裂,并减少顶力。顶进时要注意千斤顶行程的一致性,勤测勤纠,当顶进到位时开始下一环的拼装。管片脱出盾尾后,立即在管片支撑装置内插入楔形块,防止管片变形。

配合图15~25所示,为第二环第二管片衬砌环12的拼装过程示意图,第二管片衬砌环12的拼装顺序、拼装标准与第一管片衬砌环11的拼装顺序相对应,主要包括:

首先,于第二拼装空间的底部在第一下T形管片111上拼装第二管片衬 砌环12的第二下T形管片121,如图15所示。

接着,于第二下T形管片121的两侧交替拼装第二左腰部管片125和第二右腰部管片122,并于第二拼装空间的顶部及顶部右侧分别预留第二上T形管片124和第二封顶管片123的拼装位置。

其中,在交替拼装第二左腰部管片125和第二右腰部管片122的具体拼装过程如下:

于第二下T形管片121的左侧拼装第二左腰部管片125的第一左腰单体1251,如图16所示;

于第二下T形管片121的右侧拼装第二右腰部管片122的第一右腰单体1221,如图17所示;

于第一左腰单体1251上拼装第二左腰部管片125的第二左腰单体1252,如图18所示;

于第一右腰单体1221上拼装第二右腰部管片122的第二右腰单体1222,如图19所示;

于第二左腰单体1252上拼装第二左腰部管片125的第三左腰单体1253,如图20所示;

于第三左腰单体1253上拼装第二左腰部管片125的第四左腰单体1254,如图21所示,从而完成第二左腰部管片125的拼装;

然后,于第二左腰部管片125的第四左腰单体1254顶部拼装第二上T形管片124,如图22所示。

然后,于第二右腰单体1222上拼装第二右腰部管片122的第三右腰单体1223,如图23所示,从而完成第二右腰部管片122的拼装;

接着,预先在第二右腰部管片122的第三右腰单体1223和第二上T形管片124上涂抹润滑剂;再将第二封顶管片123和与之邻接的第三右腰单体1223和第二上T形管片124部分搭接;然后采用纵向插入式拼装方法将第二封顶管片123纵向插入第三右腰单体1223与第二上T形管片124之间,进行第二封顶管片123的拼装,如图24所示。

最后,在第二封顶管片123拼装完成后,于第二上T形管片124和第二下T形管片121之间拼装第二立柱管片126,如图25所示,完成第二管片衬砌环12的拼装,且将第二管片衬砌环12的拼装与第一管片衬砌环11之间采用螺栓连接固定。

重复上述第一管片衬砌环11和第二管片衬砌环11的拼装步骤,于第二 管片衬砌环12上交替拼装第一管片衬砌环11和第二管片衬砌环12,直至完成全部矩形盾构的管片衬砌环的拼装。

本发明采用先安装管片衬砌环的底部下T形管片;再于下T形管片的两侧交替拼装左腰部管片及右腰部管片,并预留出顶部及顶部左侧或顶部右侧、供拼装顶部上T形管片及封装管片的拼装位置;然后依次安装上T形管片、封顶管片、立柱管片,确保封顶管片与相邻接的腰部管片之间不发生错位,有效控制环与环之间的换高差及管片与管片之间的拼接间隙,避免封顶管片无法插入的问题,上、下T形管片之间的间隙较易控制,中间立柱管片纵向插入稳定性高。

为了更好地说明本发明错缝矩形盾构管片的拼装方法具有较高的拼装效率及较好的管片成型质量,特采用两种与本发明的封顶管片F、上T形管片B及立柱管片C的拼装顺序不同的管片拼装方法,进行对比试验,并得到以下对比数据:

以下还列举了本发明错缝矩形盾构管片的拼装方法的一些错缝管片拼装质量控制方法、错缝管片拼装质量控制指标以及错缝管片拼装质量控制 指标的测量方法。

1、错缝管片拼装质量控制方法:

①管片拼装前,盾尾夹仓必须清理干净,里面不能有管片碎裂或小石块,以免使落底块拼装时,无法使其与上一环管片环面相平;

②封顶块F块与B2块管片拼装时,检查管片的止水带有无脱落的现象,以免在管片拼装时翻到槽外,使与前一环的环面不密贴,引起管片的渗漏水现象;

③检查封顶块F块与B2块管片的环面是否平整,如果不平整,应用及时采用黏贴楔子,对其进行管片的纠偏;楔子的黏贴一般以阶梯式进行黏贴,楔子的黏贴不易过厚,以免使管片产生裂缝,影响隧道质量;

④下块B1块管片属第一块定位管片,其拼装质量将直接会影响整环管片拼装质量及其与盾构的相对位置,尤其会影响中柱C块的拼装。所以,除保证其与前环管片无踏步、居中拼装等一般要求外,还应保证其与隧道轴线的垂直度(水平、纵向二个方向);

⑤上块B2块管片拼装结束时,紧邻上块B2块管片二侧的管片螺栓不宜拧紧,便于立柱拼装时的上下调整;

⑥千斤顶应按拼装管片的顺序相应缩回。拼装时,在管片螺丝口对齐的情况下,可根据需要靠拢该管片所对应的某些千斤顶以便于拼装;

⑦拼装好后及时靠拢千斤顶,防止盾构后退;

⑧环面平整度:必须自负环做起,且逐环检查,相邻块管片的踏步应小于4mm;

⑨环面超前量控制:定期检查环面超前量,时刻确保管片整环环面与隧道轴线的垂直度;

⑩相邻环高差控制:相邻环高差量的大小直接影响到建成隧道轴线的质量及隧道有效断面,因此必须严格控制环高差。相邻环管片高差≤4mm;

纵、环向螺栓连接:成环管片均有纵、环向螺栓连接,其连接的紧密度将直接影响到隧道的整体性能和质量。因此每环拼装结束后应及时拧紧纵、环向螺栓,在推进下一环时,应在千斤顶顶力的作用下,复紧纵向螺栓。当成环管片推出车架后,必须再次复紧纵、环向螺栓;

隧道横竖径的控制:每环拼装时,应测量隧道的横竖径,不合格的及时纠正,启用管片稳定机构,保证成环隧道截面形状,横竖径变化量应小于0.2%D(D为隧道的横竖径)。

2、错缝管片拼装质量控制指标:

①横竖径:横竖径是成形隧道稳定性的一项重要指标,圆形隧道往往出现横鸭蛋或竖鸭蛋的情形,类矩形管片拼装期间横竖径变化比较复杂,局部位置可能出现横竖径变小,局部位置可能出现横竖径变大。

②环高差及接缝张开量:管片环高差和接缝张开量是反映隧道整体质量和稳定性的另一项重要指标。环高差过大会使得纵向螺栓长期受剪切力的作用,容易产生变形,影响隧道整体的稳定性。管片接缝张开量过大易引起管片碎裂和渗漏,同时可能导致封顶块和中间立柱插入困难,严重影响成型管片质量。

③管片旋转:管片垂直于轴线方向一旦发生较大旋转,将会造成管片盾尾间隙不均,严重影响后续管片的拼装和成环隧道质量。

④管片防水:管片防水主要通过自身防水和接缝防水组成。管片拼装过程中一旦对管片防水产生破坏,将可能造成管片渗漏水。

3、错缝管片拼装质量控制指标的测量方法:

①管片旋转:管片拼装前由测量人员对上一环管片的左右高差进行测量,使用水准尺摆放于落底块的正中央;如果测量出来左面高,那么下一环落底块在拼装时相应的向右面旋转,最终使落底块居中并且两端几乎高低一样;每拼装一环,测量人员都必须对落底块的环高差进行测量。

②管片横竖径:为了监测管片移位进过程中衬砌环变形情况,在管片上设立一定数量的隧道观测标志,了解收敛变化情况。横向布置4点,竖向布置4点,用以监测管片水平、垂直方向管径变形情况。

以上结合附图及实施例对本发明进行了详细说明,本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而,实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定,本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

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