高承載力管片接頭結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高承載力管片接頭結(jié)構(gòu)，用于管片與管片之間的拼裝，其特征在于所述管片接頭結(jié)構(gòu)包括分別預(yù)埋于相鄰管片接頭內(nèi)的兩預(yù)埋件以及與所述預(yù)埋件內(nèi)部結(jié)構(gòu)適配的插入塊，兩個所述預(yù)埋件分別在相鄰管片接頭內(nèi)的位置一一對應(yīng)，所述預(yù)埋件插設(shè)于兩個所述預(yù)埋件內(nèi)連接兩者，并呈H型，兩個所述預(yù)埋件拼合所組成的腔體內(nèi)部形狀與所述插入塊的形狀相適配。本發(fā)明的優(yōu)點是，管片接頭結(jié)構(gòu)簡單，施工方便快捷，可顯著改善管片接頭的抗拉承載力和抗剪承載力，提高管片襯砌環(huán)的整體剛度，減小管片的變形，該管片接頭結(jié)構(gòu)適用于以承受彎矩、剪力為主的非圓形盾構(gòu)隧道及圓形隧道的特殊區(qū)間。
【專利說明】高承載力管片接頭結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于管片接頭【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種高承載力管片接頭結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]盾構(gòu)隧道是由若干預(yù)制管片通過縱向接頭和環(huán)向接頭拼裝而成的結(jié)構(gòu)。目前，管片之間的接頭連接主要通過直螺栓、彎螺栓、斜螺栓等結(jié)構(gòu)進行連接。隧道襯砌環(huán)被管片接頭分開，成為非連續(xù)體，且管片接頭對襯砌環(huán)的剛度有削弱作用。與管片主斷面的剛度相t匕，管片接頭為薄弱部位。在圓形隧道中，管片以承受軸向壓力及彎矩為主，采用螺栓連接結(jié)構(gòu)可滿足管片接頭的受力要求。而在非圓形的盾構(gòu)隧道中，諸如矩形盾構(gòu)隧道或其它異形盾構(gòu)隧道中，管片接頭需要承受較大的彎矩與剪力作用，有時為了滿足設(shè)計要求，采用了雙排螺栓的方式。但雙排螺栓需要較大的手孔安裝空間，當開設(shè)較大體積的手孔時對管片損傷較大，使管片承載力下降。此外，在圓形隧道的超深覆土區(qū)間、襯砌環(huán)開洞等特殊區(qū)段，管片接頭同樣需要承受較大彎矩與剪力。因此本領(lǐng)域急需開發(fā)具有較高承載力的管片接頭結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種高承載力管片接頭結(jié)構(gòu)，該接頭結(jié)構(gòu)通過將呈H型的插入塊插入預(yù)埋于相鄰管片接頭內(nèi)的兩預(yù)埋件中，以連接相鄰的管片，以提高管片接頭的抗拉承載力，同時通過兩個預(yù)埋件之間相適配的凹槽和凸榫，可提高管片接頭的抗剪承載力。
[0004]本發(fā)明目的實現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成:
一種高承載力管片接頭結(jié)構(gòu)，用于管片與管片之間的拼裝，其特征在于所述管片接頭結(jié)構(gòu)包括分別預(yù)埋于相鄰管片接頭內(nèi)的兩預(yù)埋件以及與所述預(yù)埋件內(nèi)部結(jié)構(gòu)適配的插入塊，兩個所述預(yù)埋件分別在相鄰管片接頭內(nèi)的位置一一對應(yīng)，所述預(yù)埋件插設(shè)于兩個所述預(yù)埋件內(nèi)連接兩者，并呈H型，兩個所述預(yù)埋件拼合所組成的腔體內(nèi)部形狀與所述插入塊的形狀相適配。
[0005]所述腔體的開口端位于所述管片的內(nèi)弧面上，所述預(yù)埋件與所述管片的內(nèi)弧面相
垂直設(shè)置。
[0006]H型的所述插入塊的尾部具有向兩側(cè)突出的尾板，所述尾板上所開設(shè)的螺栓孔與所述預(yù)埋件內(nèi)相對應(yīng)位置的螺栓孔經(jīng)螺栓相連接固定。
[0007]兩個所述預(yù)埋件的拼接面上分別具有相適配的凹槽和凸榫。
[0008]所述插入塊的斷面呈H型，其上具有凹槽，所述插入塊尾部的凹槽槽寬小于所述插入塊頭部的凹槽槽寬。
[0009]所述管片為混凝土管片，所述預(yù)埋件與所述混凝土管片之間經(jīng)錨固鋼筋固定連接。
[0010]所述管片為復(fù)合管片，在所述管片的六面覆蓋有鋼板，所述預(yù)埋件與所述復(fù)合管片內(nèi)弧面以及端面上的鋼板焊接固定。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點是，管片接頭結(jié)構(gòu)簡單，施工方便快捷，可顯著改善管片接頭的抗拉承載力和抗剪承載力，提高管片襯砌環(huán)的整體剛度，減小管片的變形，該管片接頭結(jié)構(gòu)適用于以承受彎矩、剪力為主的非圓形盾構(gòu)隧道及圓形隧道的特殊區(qū)間。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明中H型插入塊示意圖；
圖2為本發(fā)明中兩預(yù)埋件拼合后的示意圖；
圖3為本發(fā)明中兩預(yù)埋件分離后的示意圖；
圖4為本發(fā)明中兩預(yù)埋件橫向剖切后的示意圖；
圖5為本發(fā)明中混凝土管片上的接頭結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為本發(fā)明圖5中的A向示意圖；
圖7為本發(fā)明中復(fù)合管片上的接頭結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖通過實施例對本發(fā)明的特征及其它相關(guān)特征作進一步詳細說明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解:
如圖1-7，圖中標記1-15分別為:H型插入塊1、凹槽2、尾板3、螺栓孔4、預(yù)埋件5、螺栓孔6、凹槽7、凸榫8、管片9、錨固鋼筋10、防水槽11、端面12、內(nèi)弧面13、端板14、內(nèi)弧面鋼板15 ；
Wl為凹槽頭部槽寬；
W2為凹槽尾部槽寬。
[0014]實施例一:本實施例具體涉及一種高承載力的管片接頭結(jié)構(gòu)，通過在管片接頭中預(yù)埋構(gòu)件并插入連接件以提高管片承受彎矩及剪力的能力，該接頭結(jié)構(gòu)具有較高的承載能力，適用于非圓形盾構(gòu)隧道及圓形盾構(gòu)隧道中的特殊區(qū)間。
[0015]如圖5所示，本實施例中的管片9為混凝土管片，以其環(huán)向接頭結(jié)構(gòu)為例進行說明:
在相鄰的管片9的環(huán)向接頭中分別埋設(shè)預(yù)埋件5，且預(yù)埋件5的外壁面與混凝土之間通過多根錨固鋼筋10固定連接，預(yù)埋件5與管片9的內(nèi)弧面13相垂直設(shè)置，預(yù)埋件5的高度小于管片9 (即端面12)的高度，在管片9的端面12上開設(shè)有防水槽11，防水槽11位于預(yù)埋件5的上方，通過在防水槽11中嵌入橡膠密封條以實現(xiàn)相鄰管片9之間的密封防水；如圖1-6所示，在兩個預(yù)埋件5的拼裝面上，也就是管片9的環(huán)向接頭端面12上分別開設(shè)有相互適配的凹槽7和凸榫8，通過凹槽7和凸榫8之間的相互限位，以向管片9提供主要的抗剪承載力；相鄰管片9之間的預(yù)埋件5相互拼合后構(gòu)成一腔體，該腔體的內(nèi)部斷面呈H型，且該腔體的開口端位于內(nèi)弧面13上，自內(nèi)弧面13向兩預(yù)埋件5所構(gòu)成的腔體內(nèi)插入H型插入塊I，以將兩預(yù)埋件5連接為一體，進而使相鄰的管片9之間連為整體，以向管片9提供主要的抗拉承載力；在11型插入塊I的尾部具有向兩側(cè)突出的尾板3，在尾板3上開設(shè)有螺栓孔4，同樣的在兩預(yù)埋件5所構(gòu)成的腔體中相應(yīng)的位置處開設(shè)有螺栓孔6，當H型插入塊I完全插入該腔體后，尾板5與該腔體相貼合，即尾板5與管片9的內(nèi)弧面13相平齊，在螺栓孔4和螺栓孔6中插入螺栓以使H型插入塊I與兩預(yù)埋件5固定連接，需要說明的是，兩預(yù)埋件5拼合后所構(gòu)成的腔體內(nèi)部形狀與H型插入塊I的形狀相適配，在實際設(shè)計中還要考慮到安裝精度的問題，因此需要將腔體進行適當放大以利H型插入塊的安裝。
[0016]如圖1、5所示，H型插入塊I的斷面呈H型，在其上具有凹槽2，H型插入塊I的尾部凹槽2的槽寬W2小于其頭部凹槽2的槽寬Wl，這樣可以在將H型插入塊I塞入到兩預(yù)埋件5所構(gòu)成的腔體中時起到鎖緊管片9的作用。
[0017]此外，預(yù)埋件的個數(shù)及H型插入塊的長度可根據(jù)管片襯砌環(huán)的受力需要進行設(shè)計，在需要高承載力的情況下，可適當加大H型插入塊的厚度。
[0018]如圖1-6所示，該高承載力管片接頭結(jié)構(gòu)的施工方法為:
(1)在管片9的模板中預(yù)先埋設(shè)預(yù)埋件5，并在其外壁面上焊接錨固鋼筋10，之后澆筑混凝土，錨固鋼筋10同混凝土之間錨固為一體，形成具有預(yù)埋件5的混凝土管片9 ；
(2)將相鄰的管片9通過凹槽7和凸榫8對準拼接，兩環(huán)向接頭上的預(yù)埋件5拼合為一體，形成一半封閉腔體，該半封閉腔體的開口端位于管片的內(nèi)弧面13上；
(3)其后，將預(yù)制的構(gòu)件H型插入塊I推入該半封閉腔體中，用力推入，直至其尾板3與內(nèi)弧面13相平齊，此時，兩預(yù)埋件5在H型插入塊I的作用下在環(huán)向得以限位，確保不動，并承受抗拉承載力；
(4)最后在尾板3上的螺栓孔4中擰入螺栓至螺栓孔6中，以使預(yù)埋件5與H型插入塊I固定為一體，避免H型插入塊I下落，最終形成具有高承載力的接頭結(jié)構(gòu)。
[0019]在本實施例中，H型插入塊將以往管片接頭之間的螺栓局部連接轉(zhuǎn)變?yōu)檠毓芷叨鹊拈L距離連接，增加了抗拉承載力面積，提高了管片接頭的抗拉承載力；同時，相鄰管片的環(huán)向接頭端面上布置有相互配合的凹槽凸榫結(jié)構(gòu)，可大幅提高管片接頭的抗剪承載能力；這種H型插入塊連接件可顯著改善管片接頭的力學性能，提高管片襯砌環(huán)的整體剛度，減小管片的變形。
[0020]實施例二:如圖7所示，該管片接頭結(jié)構(gòu)同樣可應(yīng)用于本實施例中的復(fù)合管片，該復(fù)合管片的六面上覆蓋有鋼板，此時在本實施例中的預(yù)埋件5并不需要通過錨固鋼筋同混凝土固結(jié)為一體，可通過焊接的手段同復(fù)合管片9固定連接，具體是，預(yù)埋件5的上端及兩個側(cè)邊同端板14焊接固定，其下端同內(nèi)弧面鋼板15焊接固定，其余結(jié)構(gòu)與實施例一相同。
【權(quán)利要求】
1.一種高承載力管片接頭結(jié)構(gòu)，用于管片與管片之間的拼裝，其特征在于所述管片接頭結(jié)構(gòu)包括分別預(yù)埋于相鄰管片接頭內(nèi)的兩預(yù)埋件以及與所述預(yù)埋件內(nèi)部結(jié)構(gòu)適配的插入塊，兩個所述預(yù)埋件分別在相鄰管片接頭內(nèi)的位置一一對應(yīng)，所述預(yù)埋件插設(shè)于兩個所述預(yù)埋件內(nèi)連接兩者，并呈H型，兩個所述預(yù)埋件拼合所組成的腔體內(nèi)部形狀與所述插入塊的形狀相適配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高承載力管片接頭結(jié)構(gòu)，其特征在于所述腔體的開口端位于所述管片的內(nèi)弧面上，所述預(yù)埋件與所述管片的內(nèi)弧面相垂直設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高承載力管片接頭結(jié)構(gòu)，其特征在于H型的所述插入塊的尾部具有向兩側(cè)突出的尾板，所述尾板上所開設(shè)的螺栓孔與所述預(yù)埋件內(nèi)相對應(yīng)位置的螺栓孔經(jīng)螺栓相連接固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高承載力管片接頭結(jié)構(gòu)，其特征在于兩個所述預(yù)埋件的拼接面上分別具有相適配的凹槽和凸榫。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高承載力管片接頭結(jié)構(gòu)，其特征在于所述插入塊的斷面呈H型，其上具有凹槽，所述插入塊尾部的凹槽槽寬小于所述插入塊頭部的凹槽槽寬。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高承載力管片接頭結(jié)構(gòu)，其特征在于所述管片為混凝土管片，所述預(yù)埋件與所述混凝土管片之間經(jīng)錨固鋼筋固定連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高承載力管片接頭結(jié)構(gòu)，其特征在于所述管片為復(fù)合管片，在所述管片的六面覆蓋有鋼板，所述預(yù)埋件與所述復(fù)合管片內(nèi)弧面以及端面上的鋼板焊接固定。
【文檔編號】E21D11/08GK103912288SQ201410096656
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年3月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月17日
【發(fā)明者】官林星, 孫巍 申請人:上海市政工程設(shè)計研究總院（集團）有限公司