盾構(gòu)管片及盾構(gòu)隧道的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種盾構(gòu)管片及盾構(gòu)隧道，其盾構(gòu)管片包括楔形的第一管片塊，以及與第一管片塊配合安裝的第二管片塊，該第二管片塊包括用于安裝彎螺栓的第一手孔和第二手孔，且第一手孔和第二手孔在相鄰的邊角部位局部重疊。通過簡單的結(jié)構(gòu)改變，解決了局部螺栓安裝沖突的問題，使管片塊能夠正常方便地安裝。本實用新型還提供一種由多個盾構(gòu)管片構(gòu)成的盾構(gòu)隧道，具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。
【專利說明】盾構(gòu)管片及盾構(gòu)隧道
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電力隧道工程【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種電力隧道盾構(gòu)管片及盾構(gòu)隧道。
【背景技術(shù)】
[0002]城市電力線路電纜化是電力行業(yè)發(fā)展的趨勢，地下電纜線路與架空線相比具有許多優(yōu)點，于是大截面電力電纜將電力送入市中心這一供電模式應(yīng)運而生，外直徑4米級別的電纜盾構(gòu)隧道就伴隨而生。
[0003]目前得到大規(guī)模應(yīng)用的是6米外直徑盾構(gòu)地鐵隧道，而這種隧道一般由六塊管片塊環(huán)襯砌而成。為保證管片塊之間緊密連接，管片塊縱橫向接縫采用彎螺栓連接。管片塊上具有相應(yīng)的安裝螺栓的螺栓手孔，螺栓手孔為一類似半球形的凹槽，須滿足人體工程學(xué)要求伸入一個成年人的手掌操作擰緊螺栓螺母。
[0004]地鐵6米外直徑盾構(gòu)隧道管片幅寬為1.2m-l.5m，管片厚為300_，其縱橫向手孔錯開布置，螺栓能夠正常安裝。相比之下，外直徑4米級別的電力隧道管環(huán)結(jié)構(gòu)緊湊，鄰近塊局部螺栓手孔相距過近，存在螺栓手孔的位置重合和螺栓相互沖突問題，將會導(dǎo)致螺栓無法正常安裝，從而使得管片塊無法正常安裝。
實用新型內(nèi)容
[0005]基于此，針對局部螺栓手孔位置重合而導(dǎo)致螺栓相互沖突無法正常安裝管片的問題，本實用新型提出一種結(jié)構(gòu)布置合理的盾構(gòu)管片及盾構(gòu)隧道。
[0006]本實用新型公開一種盾構(gòu)管片，包括楔形的第一管片塊，以及與第一管片塊配合安裝的第二管片塊，該第二管片塊包括用于安裝彎螺栓的第一手孔和第二手孔，第一手孔和第二手孔在邊角部位局部重疊。
[0007]通過將第一手孔和第二手孔在邊角部位局部重疊布置，能夠以先后順序正常安裝第一手孔和第二手孔處的螺栓，能正常拼裝盾構(gòu)管片，從而解決了較小尺寸4米外徑電力管片的局部螺栓手孔沖突問題。
[0008]下面對進一步技術(shù)方案進行說明:
[0009]優(yōu)選的是，第一手孔布置在第二管片塊橫向位置上，第二手孔布置在第二管片塊縱向位置上。橫向、縱向布置手孔，方便安裝螺栓，也有利于管片塊受力。
[0010]優(yōu)選的是，第一手孔、第二手孔位于所述第二管片塊內(nèi)弧面上。將手孔設(shè)置在內(nèi)弧面上，方便加工制作，且便于從內(nèi)部安裝彎螺栓。
[0011]優(yōu)選的是，第一手孔和第二手孔在平面上的縱向重疊量為70-80_、橫向重疊量為45-50mm。設(shè)置合適的手孔重疊量，使手孔螺栓互不干涉，保證螺栓能夠正常安裝。
[0012]優(yōu)選的是，第一管片塊包括與第一手孔相對應(yīng)的第三手孔，第一手孔與第三手孔通過彎螺栓連接。管片塊之間通過橫向設(shè)置的手孔用螺栓連接在一起。
[0013]另外，本實用新型還公開一種盾構(gòu)隧道，包括多個盾構(gòu)管片，該盾構(gòu)管片還包括多個第三管片塊，第一管片塊、第二管片塊以及第三管片塊通過各個管片塊上橫向設(shè)置的手孔用彎螺栓連接成環(huán)狀，相鄰的兩個環(huán)狀盾構(gòu)管片通過各個管片塊上縱向設(shè)置的手孔用彎螺栓連接在一起。
[0014]通過將多個管片塊上橫向設(shè)置的手孔用彎螺栓連接成環(huán)形連接在一起，形成一個盾構(gòu)管片環(huán)，再將多個盾構(gòu)管片環(huán)利用縱向設(shè)置的手孔通過螺栓連接在一起，形成盾構(gòu)隧道。電力盾構(gòu)隧道，不占用地面，對隧道地面周圍建筑物、居民、城市交通影響小，4米直徑的電力隧道可敷設(shè)多路220kv或llOkv主干電纜，保證城市中心區(qū)的電力供應(yīng)；不需要大幅度修改地鐵管片設(shè)計就可以滿足電力管片安裝要求，大大節(jié)約更換施工工裝和重新培訓(xùn)工人的費用，實現(xiàn)了最大限度利用現(xiàn)有資源的目的；從廣義社會層面看，電力隧道建成通電提高了城市中心區(qū)的供電服務(wù)水平，促進了社會經(jīng)濟的發(fā)展，經(jīng)濟效益顯著。
[0015]本實用新型突出的優(yōu)點:本實用新型提供的盾構(gòu)管片通過改變結(jié)構(gòu)，解決了局部螺栓安裝沖突的問題，使管片塊能夠正常方便地安裝；另外本實用新型提供的盾構(gòu)隧道，具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型實施例盾構(gòu)管片環(huán)示意圖；
[0017]圖2是本實用新型實施例盾構(gòu)管片襯砌拼裝展開示意圖；
[0018]圖3是本實用新型實施例盾構(gòu)管片第二管片塊示意圖；
[0019]圖4是本實用新型實施例盾構(gòu)管片第二管片塊與第一管片塊螺栓連接示意圖；
[0020]圖5是本實用新型實施例盾構(gòu)管片第二管片塊重疊手孔平面示意圖；
[0021]圖6是本實用新型實施例盾構(gòu)管片第二管片塊重疊手孔剖切示意圖。
[0022]附圖標記說明:
[0023]100-盾構(gòu)管片，110-第一管片塊，112-第三手孔，120-第二管片塊，122-第一手孔，124-第二手孔，130-第三管片塊，140-第四管片塊，142-第四手孔，200-彎螺栓。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明。
[0025]如圖1-圖2所示，電力隧道管片由鋼筋混凝土制成，管片外直徑4.lm管片厚度250mm，幅寬1000mm。一環(huán)盾構(gòu)管片100由六塊管片塊組成，分別為第一管片塊110 (常稱為封頂塊)，兩塊第二管片塊120 (常稱為鄰近塊),三塊第三管片塊130 (常稱為標準塊)。
[0026]鋼筋混凝土的管片塊為四邊形結(jié)構(gòu)，在四周由鋼筋組成梁式結(jié)構(gòu)封閉。隧道管片塊內(nèi)弧面有多組縱向和橫向手孔，對應(yīng)安裝縱向和橫向螺栓?？v向螺栓與隧道軸向方向相同，除第一管片塊110外，每塊管片塊各有四個縱向螺栓；橫向螺栓與隧道軸向垂直，每塊管片塊各有四個橫向螺栓。
[0027]管片塊與管片塊之間的縱、環(huán)向均采用M24彎螺栓200連接，螺栓彎曲半徑R為240mm,弧長312.5-327.6mm，螺栓兩端由螺母和墊片擰緊固定。工人通過手孔將螺栓穿入螺栓孔，然后在兩端旋入螺母并擰緊。
[0028]如圖3所示，本實用新型公開一種盾構(gòu)管片100，包括楔形的第一管片塊110，以及與第一管片塊110配合安裝的第二管片塊120，該第二管片塊120包括用于安裝彎螺栓200的第一手孔122和第二手孔124，第一手孔122和第二手孔124在邊角部位局部重疊。通過將第一手孔122和第二手孔124在邊角部位局部重疊布置，能夠以先后順序正常安裝第一手孔122和第二手孔124處的螺栓，能正常拼裝盾構(gòu)管片100，從而解決了較小尺寸4米外徑電力管片的局部螺栓手孔沖突問題。
[0029]另外，如圖4所示，第一管片塊110包括與第一手孔122相對應(yīng)的第三手孔112，第一手孔122與第三手孔112通過彎螺栓200連接。第一管片塊110為前面大后面小的楔形塊，以利于最后縱向插入時楔緊襯砌環(huán)。第一管片塊110與第二管片塊120之間縱向接縫設(shè)計為非軸向，夾角在10° -15°之間。第二管片塊120為第一管片塊110的相鄰管片塊，其與第一管片塊110相鄰邊同樣與隧道軸向成銳角角度。管片塊之間通過橫向設(shè)置的手孔用彎螺栓200連接在一起。
[0030]第一手孔122橫向布置在第二管片塊120上，第二手孔124縱向布置在第二管片塊120上。橫向、縱向布置手孔，方便安裝彎螺栓200，也有利于管片受力。而且第一手孔122、第二手孔124位于第二管片塊120內(nèi)弧面上。將手孔設(shè)置在內(nèi)弧面上，方便加工制作，且便于安裝螺栓。
[0031]如圖5-圖6所示，第一手孔120和第二手孔124在平面上的縱向重疊量為70-80mm、橫向重疊量為45-50mm。設(shè)置合適的重疊量，使螺栓不干涉能正常安裝。第二管片塊120局部橫向手孔(即第一手孔122)與縱向手孔(即第二手孔124)局部重疊。優(yōu)選的是，平面上，縱向重疊為75mm，橫向重疊47.5mm ;剖面上，弧度分別為143\119mm。由于兩個手孔重疊的僅僅是手部的操作空間，并未影響到螺栓的最終安裝位置，從而滿足了拼裝過程的管片運動軌跡和工人安裝螺栓的操作要求。
[0032]盾構(gòu)管片100還包括第三管片塊130，多個第一管片塊110、第二管片塊120以及第三管片塊130通過各個管片塊上橫向設(shè)置的手孔用彎螺栓200連接成環(huán)狀。通過將多個管片塊連接在一起，形成一個環(huán)狀盾構(gòu)管片100。
[0033]另外，本實用新型還公開一種盾構(gòu)隧道，包括多個連接成環(huán)狀的盾構(gòu)管片100，其特征在于，相鄰的兩個環(huán)狀盾構(gòu)管片100通過各個管片塊上縱向設(shè)置的手孔用彎螺栓200
連接在一起。
[0034]盾構(gòu)施工時,盾構(gòu)完成一環(huán)掘進后，拼裝管片塊，依次為三塊第三管片塊130 (常稱為標準塊)、兩塊第二管片塊120 (常稱為鄰近塊)、最后完成第一管片塊110(常稱為封頂塊)管片。一環(huán)管片塊安裝后，穿入橫向彎螺栓并擰緊。然后盾構(gòu)掘進下一環(huán)并安裝下一環(huán)管片塊，在下一環(huán)的管片塊中有第四管片塊140 (可同于第一管片塊110或者第二管片塊120或者第三管片塊130，此處選第三管片塊130)，第四管片塊140上有與上一環(huán)盾構(gòu)管片100的第二管片塊120的第二手孔124對應(yīng)的第四手孔142，通過縱向彎螺栓穿過第二手孔124和第四手孔142將第二管片塊120和第四管片塊140連接起來，同理安裝下一環(huán)盾構(gòu)管片和本環(huán)盾構(gòu)管片的其他手孔的縱向彎螺栓200，即將前一環(huán)盾構(gòu)管片與下一環(huán)盾構(gòu)管片連接起來。將多個環(huán)狀盾構(gòu)管片100利用縱向設(shè)置的手孔通過彎螺栓200連接在一起，形成盾構(gòu)隧道。
[0035]電力盾構(gòu)隧道，不占用地面，對隧道地面周圍建筑物、居民、城市交通影響小，4米直徑的電力隧道可敷設(shè)多路220kv或llOkv主干電纜，保證城市中心區(qū)的電力供應(yīng)；不需要大幅度修改地鐵管片設(shè)計就可以滿足電力管片安裝要求，大大節(jié)約更換施工工裝和重新培訓(xùn)工人的費用，實現(xiàn)了最大限度利用現(xiàn)有資源的目的；從廣義社會層面看，電力隧道建成通電提高了城市中心區(qū)的供電服務(wù)水平，促進了社會經(jīng)濟的發(fā)展，經(jīng)濟效益顯著。
[0036]本實用新型通過簡單的結(jié)構(gòu)改變，解決了局部螺栓安裝沖突的問題，使管片塊能夠正常方便地安裝。本實用新型采用的管片設(shè)計繼承了地鐵盾構(gòu)管片的優(yōu)點，采用六分塊、楔形封頂塊、彎螺栓連接，有利于施工單位按照現(xiàn)有工法施作。本方法關(guān)鍵技術(shù)點是采取了手孔局部重疊，先后順序穿入螺栓的方法，保證了管片拼裝的實現(xiàn)，從而解決了較小尺寸外徑電力隧道盾構(gòu)管片的局部螺栓手孔沖突問題；另外本實用新型提供的盾構(gòu)隧道，具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。
[0037]以上所述實施例僅表達了本實用新型的【具體實施方式】，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種盾構(gòu)管片，包括楔形的第一管片塊，以及與所述第一管片塊配合安裝的第二管片塊，其特征在于，所述第二管片塊包括用于安裝彎螺栓的第一手孔和第二手孔，所述第一手孔和第二手孔在邊角部位局部重疊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)管片，其特征在于，所述第一手孔布置在第二管片塊橫向位置上，所述第二手孔布置在第二管片塊縱向位置上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的盾構(gòu)管片，其特征在于，所述第一手孔、第二手孔位于所述第二管片塊內(nèi)弧面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的盾構(gòu)管片，其特征在于，所述第一手孔和第二手孔在平面上的縱向重疊量為70_80mm、橫向重疊量為45_50mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)管片，其特征在于，所述第一管片塊包括與第一手孔相對應(yīng)的第三手孔，所述第一手孔與第三手孔通過彎螺栓連接。
6.一種盾構(gòu)隧道，包括多個如權(quán)利要求1-5任意一項所述的盾構(gòu)管片，其特征在于，所述盾構(gòu)管片還包括多個第三管片塊，第一管片塊、第二管片塊以及第三管片塊通過各個管片塊上橫向設(shè)置的手孔用彎螺栓連接成環(huán)狀，相鄰的兩個環(huán)狀盾構(gòu)管片通過各個管片塊上縱向設(shè)置的手孔用彎螺栓連接在一起。
【文檔編號】E21D11/04GK203559905SQ201320567009
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】吳彥偉, 杜滿權(quán), 馮慶燎, 許永豐, 陳偉良, 姜書初, 張曉光, 潘茜, 郭廣才, 辜思達, 黃威然 申請人:廣州供電局有限公司, 廣州軌道交通建設(shè)監(jiān)理有限公司