本發(fā)明涉及一種盾構(gòu)隧道管片襯砌結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

隨著機(jī)械化程度和制造業(yè)水平的不斷提高，盾構(gòu)施工技術(shù)因其具有對(duì)地層擾動(dòng)小、環(huán)境影響小、施工速度快等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)逐漸成為城市地下鐵道等地下工程修建的主要方法。地鐵盾構(gòu)隧道多為雙線隧道，通常為左、右線平行的隧道。但在特殊地質(zhì)條件下，為避讓某些地下建筑物、構(gòu)筑物，地鐵雙線隧道會(huì)采取上下分離式的重疊盾構(gòu)隧道。這種上下重疊盾構(gòu)隧道是通過盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)開挖、拼裝管片先、后形成分離的下、上兩條隧道結(jié)構(gòu)。如深圳地鐵2號(hào)線、3號(hào)線，廣州軌道交通5號(hào)線等均由于各種條件的限制而在地鐵區(qū)間局部或全部采取了這種上下分離式的重疊盾構(gòu)隧道。

上下分離式重疊盾構(gòu)隧道通常具有重疊凈距小、重疊距離長(zhǎng)等特點(diǎn)，其施工順序?yàn)椋合戮€隧道率先掘進(jìn)→夾層土體注漿加固→下線隧道支架支撐保護(hù)→上線隧道盾構(gòu)掘進(jìn)→上線隧道注漿加固。分離式的重疊盾構(gòu)隧道在建設(shè)過程中存在許多工程困難和弊端：(1)上線隧道掘進(jìn)過程中會(huì)對(duì)下線隧道產(chǎn)生附加應(yīng)力，從而引起下線隧道變形；(2)上線隧道施工后的卸載作用可能引起下線隧道發(fā)生隆起；(3)下線隧道支架支撐的速度與上線隧道的拼裝速度必須匹配，否則將引起隧道變形；(4)施工過程的垂直高度大，對(duì)地層和上部建筑物的影響較大，地面沉降控制困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種上下一體式盾構(gòu)隧道管片襯砌結(jié)構(gòu)，該種上下一體式盾構(gòu)隧道管片襯砌結(jié)構(gòu)，整體性強(qiáng)、強(qiáng)度高，承載能力好，能有效控制地面沉降、保證周邊建構(gòu)筑物的安全、且其施工難度降低、施工效率提高。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案是，一種上下一體式盾構(gòu)隧道管片襯砌結(jié)構(gòu)，包括上部隧道和下部隧道，其特征在于：所述的上部隧道和下部隧道構(gòu)成“8”字型的一體式盾構(gòu)隧道管片襯砌結(jié)構(gòu)，其具體的構(gòu)成是：

多個(gè)圓弧形的上部管片環(huán)向拼裝形成優(yōu)弧形的上部隧道管片環(huán)，多個(gè)圓弧形的下部管片環(huán)向拼裝形成優(yōu)弧形的下部隧道管片環(huán)；上部隧道管片環(huán)和下部隧道管片環(huán)通過形的異形連接管片拼裝形成“8”字型的結(jié)構(gòu)環(huán)；多個(gè)結(jié)構(gòu)環(huán)再縱向拼裝形成“8”字型的一體式盾構(gòu)隧道管片襯砌；異形連接管片以上的結(jié)構(gòu)即為上部隧道，以下的結(jié)構(gòu)即為下部隧道。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

一、本發(fā)明的一體式盾構(gòu)隧道管片襯砌結(jié)構(gòu)，去掉了分離式的上下重疊盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)之間的夾層土，其整體性更強(qiáng)，結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定、牢固，能更有效的控制地面沉降、保證周邊建構(gòu)筑物的安全。

二、通過大型的盾構(gòu)機(jī)一次性開挖后，一次性拼裝成形即可得到本發(fā)明的上下一體式盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)，較之兩次開挖、兩次拼裝，減少了施工對(duì)地層的擾動(dòng)，施工對(duì)地層的影響較小，也能更好地控制地面沉降。

三、一次開挖、一次拼裝較之兩次開挖、兩次拼裝，也明顯的提高了施工效率。并且，本發(fā)明的上下一體式盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)，不需要設(shè)置和拆除下線隧道的支架支撐等施工程序，進(jìn)一步提高了施工效率。

進(jìn)一步，本發(fā)明的異形連接管片的左邊、右邊等長(zhǎng)但端部不在同一水平線上；左邊端部高的異形連接管片為左高異形連接管片，將左高異形連接管片左右旋轉(zhuǎn)180°即成右高異形連接管片；多個(gè)結(jié)構(gòu)環(huán)拼裝時(shí)，左高異形連接管片和右高異形連接管片交替使用。

這樣，結(jié)構(gòu)環(huán)之間實(shí)現(xiàn)管片縫的錯(cuò)縫拼裝，提高了隧道結(jié)構(gòu)的縱向剛度，能更有效的控制隧道不均勻沉降；同時(shí)，管片縫的錯(cuò)縫拼裝，也使襯砌結(jié)構(gòu)的變形量減小，接縫更加緊貼，能提高整個(gè)管片襯砌結(jié)構(gòu)的防水性能。

進(jìn)一步，本發(fā)明的下部管片厚度為上部管片厚度的1.5-2倍。上部管片環(huán)向拼裝的連接件為3個(gè)彎螺栓，下部管片環(huán)向拼裝的連接件為5個(gè)彎螺栓。

這樣加強(qiáng)了承載要求高的下部隧道的強(qiáng)度，能很好地保證整個(gè)隧道結(jié)構(gòu)的承載能力和安全，同時(shí)減少承載要求較低的上部隧道的強(qiáng)度和用材，滿足了隧道施工的經(jīng)濟(jì)性要求。

進(jìn)一步，本發(fā)明的上部管片和下部管片均為5個(gè)，每個(gè)上部管片或下部管片的弧度均為44°。

這樣管片大小合適，既方便管片的預(yù)制和運(yùn)輸，同時(shí)管片的拼裝工作量也較小，施工效率高。

進(jìn)一步，本發(fā)明的多個(gè)結(jié)構(gòu)環(huán)縱向拼裝的連接件為插銷。

這樣，能夠更方便快捷地實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)環(huán)之間的縱向拼裝連接。

進(jìn)一步，本發(fā)明的上部隧道管片環(huán)和下部隧道管片環(huán)通過形的異形連接管片拼裝形成“8”字型的結(jié)構(gòu)環(huán)的具體結(jié)構(gòu)是：異形連接管片的左上端和右上端均通過3個(gè)彎螺栓與上部隧道管片環(huán)連接；異形連接管片的左下端和右下端均通過5個(gè)彎螺栓與下部隧道管片環(huán)連接。

這樣能夠保證下部隧道的承載能力，同時(shí)，減少上部隧道的施工和用料，兼顧隧道結(jié)構(gòu)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

進(jìn)一步，本發(fā)明的異形連接管片的左邊、右邊均留有兩個(gè)橫向的注漿孔。

這樣，在隧道襯砌拼裝完成后，能通過注漿孔對(duì)上部下部隧道的連接部位周圍土體進(jìn)行注漿加固，進(jìn)一步提高隧道結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度和承載能力。

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的左視圖。

圖3是圖1的A-A剖視圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例

圖1-3示出，本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式是，一種上下一體式盾構(gòu)隧道管片襯砌結(jié)構(gòu)，包括上部隧道和下部隧道，其特征在于：所述的上部隧道和下部隧道構(gòu)成“8”字型的一體式盾構(gòu)隧道管片襯砌結(jié)構(gòu)，其具體的構(gòu)成是：

多個(gè)圓弧形的上部管片1環(huán)向拼裝形成優(yōu)弧形的上部隧道管片環(huán)，多個(gè)圓弧形的下部管片2環(huán)向拼裝形成優(yōu)弧形的下部隧道管片環(huán)；上部隧道管片環(huán)和下部隧道管片環(huán)通過形的異形連接管片拼裝形成“8”字型的結(jié)構(gòu)環(huán)4；多個(gè)結(jié)構(gòu)環(huán)4再縱向拼裝形成“8”字型的一體式盾構(gòu)隧道管片襯砌結(jié)構(gòu)；異形連接管片以上的結(jié)構(gòu)即為上部隧道，以下的結(jié)構(gòu)即為下部隧道。

本例的異形連接管片的左邊、右邊等長(zhǎng)但端部不在同一水平線上；左邊端部高的異形連接管片為左高異形連接管片3a，將左高異形連接管片3a左右旋轉(zhuǎn)180°即成右高異形連接管片3b。多個(gè)結(jié)構(gòu)環(huán)4拼裝時(shí)，左高異形連接管片3a和右高異形連接管片3b交替使用。即前一個(gè)結(jié)構(gòu)環(huán)4如采用左高異形連接管片3a，則后一個(gè)結(jié)構(gòu)環(huán)4采用右高異形連接管片3b。

本例的下部管片2厚度為上部管片1厚度的1.5-2倍；上部管片1環(huán)向拼裝的連接件為3個(gè)彎螺栓，下部管片2環(huán)向拼裝的連接件為5個(gè)彎螺栓。

本例的上部管片1和下部管片2均為5個(gè)，每個(gè)上部管片1或下部管片2的弧度均為44°。

本例的多個(gè)結(jié)構(gòu)環(huán)4縱向拼裝的連接件為插銷。

本例的上部隧道管片環(huán)和下部隧道管片環(huán)通過形的異形連接管片拼裝形成“8”字型的結(jié)構(gòu)環(huán)4的具體結(jié)構(gòu)是：異形連接管片的左上端和右上端均通過3個(gè)彎螺栓與上部隧道管片環(huán)連接；異形連接管片的左下端和右下端均通過5個(gè)彎螺栓與下部隧道管片環(huán)連接。

本例的異形連接管片的左邊、右邊均留有兩個(gè)橫向的注漿孔3a。