一種盾構(gòu)隧道管片縱縫接頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于盾構(gòu)隧道技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種管片接頭，尤其是一種管片縱縫接頭。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有盾構(gòu)隧道管片縱縫接頭的抗彎剛度小，在變形時(shí)縱縫接頭極易發(fā)生破損，縱縫接頭是盾構(gòu)隧道橫向變形過程中的最薄弱環(huán)節(jié)。
[0003]同時(shí)，現(xiàn)有盾構(gòu)隧道的管片內(nèi)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(shí)上，管片縱縫接頭內(nèi)張與外張時(shí)，混凝土受壓區(qū)分別為外側(cè)與內(nèi)側(cè)。
[0004]此外，現(xiàn)有盾構(gòu)隧道在設(shè)計(jì)時(shí)，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(gòu)隧道結(jié)構(gòu)限界的要求，在管片厚度加大時(shí)，只能通過增大管片環(huán)的外徑進(jìn)行管片厚度加大，由此導(dǎo)致對應(yīng)的盾構(gòu)機(jī)型號(hào)也有了新的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種抗彎剛度大且成本較低的盾構(gòu)隧道管片縱縫接頭。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的解決方案是:
[0007]一種盾構(gòu)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(shí)體部分即第一部分，以及從第一部分的至少部分內(nèi)側(cè)邊緣向所在管片環(huán)內(nèi)側(cè)延伸的實(shí)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(cè)的距離小于到受壓側(cè)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(cè)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(jù)隧道的限界要求而定。
[0011]第二部分在遠(yuǎn)離縱縫的一端具有過渡部分，從遠(yuǎn)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(huán)向范圍為8° -10°，所述環(huán)向范圍為第二部分的兩端對應(yīng)的管片環(huán)圓心角。
[0013]當(dāng)所述盾構(gòu)隧道管片縱縫接頭置于承受內(nèi)張受力的位置時(shí)，在連接處所述縱縫連接孔的中心與所在管片的內(nèi)側(cè)的距離為第一部分的厚度的2/7-3/7倍。
[0014]當(dāng)所述盾構(gòu)隧道管片縱縫接頭置于承受外張受力的位置時(shí)，在連接處所述縱縫連接孔的中心與所在管片的外側(cè)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(fā)明的有益效果是:本發(fā)明盾構(gòu)隧道管片縱縫接頭無須改變管片的外徑，僅須將管片在內(nèi)側(cè)的接頭位置進(jìn)行局部加厚及進(jìn)行必要的螺栓孔位置的調(diào)整，從而使得管片縱縫接頭承受彎矩時(shí)受壓區(qū)加大，且受壓區(qū)合力點(diǎn)到縱縫連接螺栓的距離加大，從而大大增強(qiáng)了管片縱縫接頭的抗彎剛度，且不需要新型的盾構(gòu)機(jī)即使用現(xiàn)有盾構(gòu)機(jī)即可完成盾構(gòu)隧道施工。由此可見，本發(fā)明加工簡單、成本較低且能夠適用現(xiàn)有的盾構(gòu)機(jī)，從而整個(gè)工程的成本影響不大。本發(fā)明可應(yīng)用于任何盾構(gòu)隧道，包括公路盾構(gòu)隧道、地鐵盾構(gòu)隧道、國鐵盾構(gòu)隧道、其他輸水或管道的盾構(gòu)隧道等。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的盾構(gòu)隧道管片縱縫外張接頭連接后的示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明第二實(shí)施例的盾構(gòu)隧道管片縱縫內(nèi)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(huán)縫連接螺栓孔；302、管片環(huán)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(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0022]本發(fā)明提出了一種在提高抗彎剛度的同時(shí)對管片生產(chǎn)成本提高不多的盾構(gòu)隧道管片縱縫接頭，該管片縱縫接頭根據(jù)所處位置的受力狀態(tài)的不同而不同，而其所處位置的受力狀態(tài)能夠通過常規(guī)分析計(jì)算得到，包括外張受力狀態(tài)和內(nèi)張受力狀態(tài)。當(dāng)該盾構(gòu)隧道管片縱縫接頭須應(yīng)用于承受外張受力的位置時(shí)，其為縱縫外張接頭；當(dāng)該盾構(gòu)隧道管片縱縫接頭須應(yīng)用于承受內(nèi)張受力的位置時(shí)，其為縱縫內(nèi)張接頭。
[0023]圖1示出了本發(fā)明第一實(shí)施例中盾構(gòu)隧道管片縱縫接頭的結(jié)構(gòu)示意圖，該縱縫接頭為縱縫外張接頭。該盾構(gòu)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(shí)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(nèi)側(cè)邊緣向所在管片環(huán)內(nèi)側(cè)延伸的實(shí)體部分(如圖1，本實(shí)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(nèi)側(cè)邊緣向所在管片環(huán)內(nèi)側(cè)延伸的實(shí)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(jìn)行闡述。實(shí)際上，第一部分101和第二部分401是一起進(jìn)行模筑生產(chǎn)的，因此從其實(shí)體上看兩者為一體式結(jié)構(gòu)。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(guān)系。由此可見，本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)中普通的管片縱縫接頭來說，在內(nèi)側(cè)進(jìn)行了加厚(加厚的部分即第二部分401)，該加厚的尺寸根據(jù)隧道的限界要求而定，一般為未加厚區(qū)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(yuǎn)離縱縫的一端具有過渡部分，從遠(yuǎn)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(huán)向范圍為8° -10°，該環(huán)向范圍即第二部分401的兩端所對應(yīng)的管片環(huán)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(shí)和第一部分101 —起模筑，且第二部分401中需要科學(xué)地配置鋼筋。
[0024]該盾構(gòu)隧道管片縱縫接頭還包括設(shè)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(shí)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(shí)施例中，由于其應(yīng)用于管片上承受外張受力的位置，即該盾構(gòu)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(xiàn)有技術(shù)中原有設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上相對于管片外側(cè)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(cè)的距離為第一部分101的厚度的2/7-3/7倍；同時(shí)，該縱縫連接螺栓孔的曲率與孔徑與無須改變，本實(shí)施例中該孔徑為30mm- 50mm，僅因接頭內(nèi)側(cè)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(jìn)行對應(yīng)的延伸即可。相應(yīng)地，此時(shí)縱縫連接螺栓501相對于現(xiàn)有技術(shù)中原有設(shè)計(jì)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(yīng)。本發(fā)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