盾構(gòu)隧道管片的棱角加固構(gòu)件及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于盾構(gòu)隧道技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種加固構(gòu)件及其使用方法，尤其是棱角加固構(gòu)件及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的盾構(gòu)隧道中，絕大部分盾構(gòu)隧道管片采用鋼筋混凝土預(yù)制加工而成。管片的棱角成了盾構(gòu)隧道中最薄弱的部位。盾構(gòu)隧道管片棱角破損可能發(fā)生在完成盾構(gòu)隧道施工前的運(yùn)輸及搬移過程中，也可能發(fā)生在完成拼裝后隧道開始受力過程中，還有可能發(fā)生在運(yùn)營使用后外部受力條件改變導(dǎo)致棱角受力過大后。后兩種情況導(dǎo)致的棱角破損極易發(fā)生在管片縱縫接頭的受壓區(qū)。
[0003]盾構(gòu)隧道管片棱角破損主要包括開裂、壓碎、掉塊等。當(dāng)管片棱角破損時(shí)，將直接影響管片接頭的受力性能，如管片的縱縫接頭剛度；當(dāng)管片棱角開裂且裂縫貫穿防水密封墊槽時(shí)，將直接影響盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)的防水性能。因此，防止和避免盾構(gòu)隧道管片棱角的破損的技術(shù)具有重要的研究意義和使用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種盾構(gòu)隧道管片棱角加固技術(shù)，以有效避免盾構(gòu)隧道管片棱角因局部應(yīng)力過大而發(fā)生的破損。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的解決方案是:
[0006]—種盾構(gòu)隧道管片的棱角加固構(gòu)件，包括外形與所述盾構(gòu)隧道管片的棱角匹配的角鋼，錨定桿以及錨頭；所述錨定桿的一端連接所述角鋼，另一端連接所述錨頭。
[0007]所述角鋼為等邊角鋼，長度與對應(yīng)的所述盾構(gòu)隧道管片被加固的棱邊的長度相等。
[0008]所述角鋼的厚度為5mm?20mm.
[0009]所述角鋼的寬度為60mm?120mmo
[0010]所述銷定桿的直徑為8mm?20mm。
[0011]所述銷定桿的長度為180mm?250mm。
[0012]所述角鋼與所述錨定桿的連接方式為焊接。
[0013]所述棱角加固構(gòu)件包括至少兩根錨定桿，每根錨定桿均連接一個(gè)錨頭。
[0014]每根錨定桿與角鋼的兩個(gè)面所成的角度相等。
[0015]角鋼的兩個(gè)面相互垂直，錨定桿與角鋼的兩個(gè)面所成的角度均為45°。
[0016]所述棱角加固構(gòu)件上，每兩根相鄰的錨定桿與角鋼的連接處的間距為10mm?180mmo
[0017]所述棱角加固構(gòu)件在兩個(gè)端部處均設(shè)有錨定桿。
[0018]位于所述棱角加固構(gòu)件的每一端的銷定桿與角鋼的棱邊切線向另一端延伸的部分所成的角為45°?60°。
[0019]其他的錨定桿與角鋼的棱邊切線所成的角度為90°。
[0020]所述錨頭的厚度為所述錨定桿的橫截面直徑的I?1.5倍；所述錨頭的厚度指的是所述錨頭在沿著與所連接的錨定桿的長度方向平行的方向上的尺寸。
[0021]錨定桿與對應(yīng)的錨頭通過焊接連接。
[0022]或者，錨定桿與對應(yīng)的錨頭一次完成澆筑生產(chǎn)。
[0023]所述錨頭的橫截面為圓形，直徑為所連接的錨定桿的直徑的3?4倍。
[0024]或者，所述錨頭的橫截面為等六邊形，最大寬度為所連接的錨定桿的直徑的3?4倍。
[0025]上述盾構(gòu)隧道管片的棱角加固構(gòu)件的使用方法，包括以下步驟:
[0026](I)在預(yù)制管片之前，在管片預(yù)制模中安裝所述棱角加固構(gòu)件；
[0027](2)分別將所述棱角加固構(gòu)件的錨定桿和錨頭與管片的鋼筋進(jìn)行固結(jié)；
[0028](3)在管片預(yù)制模中注入制作材料，制作管片。
[0029]所述制作材料為混凝土。
[0030]所述步驟(2)中棱角加固構(gòu)件的錨定桿和錨頭與管片的鋼筋進(jìn)行固結(jié)采用焊接方式。
[0031]當(dāng)管片兩個(gè)相交的棱邊進(jìn)行同時(shí)加固時(shí)，在相交的角部搭接所述兩個(gè)相交的棱邊對應(yīng)的棱角加固構(gòu)件的角鋼。
[0032]所述兩個(gè)相交的棱邊對應(yīng)的棱角加固構(gòu)件的角鋼的搭接采用焊接的方式進(jìn)行。
[0033]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)隧道管片的棱角加固構(gòu)件及其使用方法尤其適用于盾構(gòu)隧道鋼筋混凝土管片的棱角加固，該棱角加固構(gòu)件在管片模筑前完成，在管片模筑過程中安裝鋼筋時(shí)置入，從而能夠有效避免盾構(gòu)隧道鋼筋混凝土管片棱角因局部應(yīng)力過大所導(dǎo)致的棱角破損問題，科學(xué)合理且成本較低。
【附圖說明】
[0034]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中盾構(gòu)隧道管片棱角加固構(gòu)件的側(cè)視圖；
[0035]圖2為圖1的A-A剖視圖；
[0036]圖3為本發(fā)明實(shí)施例中棱角加固構(gòu)件安裝于鋼筋混凝土管片上之后的橫截面示意圖。
[0037]附圖中:1、角鋼；2、錨定桿；3、錨頭；4、盾構(gòu)隧道管片。
【具體實(shí)施方式】
[0038]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。
[0039]根據(jù)【背景技術(shù)】可知，盾構(gòu)隧道管片棱角破損主要與棱角部位的應(yīng)力集中有關(guān)。因此，避免管片棱角部位的應(yīng)力集中是解決管片棱角的破損的最佳措施?；诖?，本發(fā)明提出了一種盾構(gòu)隧道管片的棱角加固構(gòu)件，圖1所示為其側(cè)視圖，圖2為圖1的A-A剖視圖。該盾構(gòu)隧道管片的棱角加固構(gòu)件包括外形與盾構(gòu)隧道管片的棱角匹配的角鋼1，錨定桿2以及錨頭3。其中，錨定桿2的一端與角鋼I焊接連接，另一端則連接有上述錨頭3。本實(shí)施例中，錨定桿2與角鋼I的連接點(diǎn)位于角鋼I的兩個(gè)面在內(nèi)側(cè)的相交處。
[0040]本實(shí)施例中，該角鋼I為等邊角鋼，長度與該盾構(gòu)隧道管片4中對應(yīng)的被加固的棱邊的長度相等，角鋼I的厚度為5mm?20mm，寬度為60mm?120mm。該銷定桿2的直徑為8mm?20mm，長度為180mm?250mm。其中，角鋼I的長度、寬度和厚度的含義符合本領(lǐng)域通用的限定標(biāo)準(zhǔn)；在圖2中，尺寸b表示角鋼的寬度，尺寸d表示角鋼的厚度，在垂直于該橫截面的方向該角鋼的尺寸即為其長度。
[0041]本發(fā)明中，該棱角加固構(gòu)件至少在其兩個(gè)端部各設(shè)有一根錨定桿，即至少包括兩根錨定桿，每根錨定桿均連接有一個(gè)錨頭。每根錨定桿與角鋼的兩個(gè)面所成的角度相等。當(dāng)角鋼的兩個(gè)面相互垂直時(shí)，錨定桿與角鋼的兩個(gè)面所成的角度均為45°。本實(shí)施例中，在棱角加固構(gòu)件上，每兩根相鄰的銷定桿與角鋼的連接處的間距為10mm?180mm。
[0042]上述位于棱角加固構(gòu)件的每一端的銷定桿與角鋼的棱邊切線向另一端延伸的部分所成的角為45°?60° ;而其他的錨定桿與角鋼的棱邊切線所成的角度為90° (此時(shí)該棱角加固構(gòu)件除上述位于端部的錨定桿外，還包括其他的錨定桿)。
[0043]棱角加固構(gòu)件的角鋼I的端部的形狀根據(jù)實(shí)際情況確定；錨定桿2上與角鋼I焊接的端部在加工時(shí)使其與角鋼I連接部位的形狀相同，以利于兩者焊接連接。錨頭3位于錨定桿2的另一端，在錨定桿2模筑過程中同時(shí)完成錨頭3的模筑生產(chǎn)。
[0044]上述錨頭3的厚度為錨定桿2的橫截面直徑的I?1.5倍。其中，錨頭的厚度指