[发明专利]一种盾构管片

说明书

 

技术领域

本发明涉及盾构施工领域，更具体地说，涉及一种盾构管片。

背景技术

目前，隧道施工方法有明挖法、暗挖法等，其中，暗挖法中的盾构法(Shield Method)是一种全机械化施工方法，由于盾构法具有开挖安全、不影响地面的设施等优点，被普遍应用于隧道建设，例如：铁路隧道、公路隧道、水底隧道、地下铁道等，下面简单介绍一下盾构机的结构及盾构施工的过程：

盾构机包括主机和后配套的三个车架，主机的最前端是刀盘，刀盘上安装有不同的刀具，马达驱动刀盘的旋转，若干组液压千斤顶推进刀盘前进，从而实现对土层的切屑，通过管道将切屑后的渣土运输到隧道外部，当刀盘向前推进一定的距离后，液压千斤顶临时向刀盘的方向回缩，管片拼装机吊起盾构管片拼装到已回缩的液压千斤顶与已安装好的盾构管片之间，然后液压千斤顶的后端与盾构管片的前端压紧，最后几个管片拼装为圆环，完成拼装后液压千斤顶伸长，继续将刀盘向前推进。

由上可以看出，盾构管片是盾构施工中的主要装配构件，是隧道的最外层屏障，承担者抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊和在的作用，然而由于岩土材料的蠕变、地下水的变化、施工扰动、一些不确定的特殊因素会对地层产生变形影响，而隧道在长度范围内和隧道的周向这些因素不能完全确定，因此，围岩作用在同一个盾构管片的不同位置的围岩压力往往不相同，不同位置的盾构管片所承受的围岩压力也往往不同，并且围岩压力在不同时期内还会发生不确定的改变，因此为了保证盾构管片能够满足不同位置的需要，具有抵抗围岩变化的能力，本领域技术人员往往会将盾构管片做的很厚，钢筋和混凝土的用量较大，这较大程度的浪费了原材料，并且也使得盾构管片的运输量较大。

因此，如何减小盾构管片的厚度，降低盾构管片的运输量是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

 

发明内容

本发明的目的是提供一种盾构管片，减小了盾构管片的厚度，降低了盾构管片的运输量，进而取得较好的经济效益和社会效益。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种盾构管片，包括顶片、底片和中部油缸，所述顶片与所述底片之间通过至少两排所述中部油缸连接，所述中部油缸的前油腔与后油腔之间通过油路连通，且所述油路上设置有压力控制阀。

优选的，所述中部油缸的一端与所述顶片固定，另一端与所述底片固定。

优选的，所述油路上设有上压力控制阀和下压力控制阀。

优选的，每排所述中部油缸均延所述顶片或底片的周向布置。

优选的，每排所述中部油缸均匀分布。

优选的，所述底片的内侧具有贯通的轴向连接孔，并且相邻的两个底片的轴向连接孔通过直螺栓连接。

优选的，所述轴向连接孔的一个端口位于所述底片的内侧，另一个端口位于所述底片轴向侧面。

优选的，所述底片的内侧具有贯通的周向连接孔，并且相邻的两个底片的周向连接孔通过弧形螺栓连接。

优选的，所述周向连接孔的一个端口位于所述底片的内侧，另一个端口位于所述底片周向侧面。

优选的，所述顶片与所述底片均为弧形片。

相对上述背景技术，本发明提供的盾构管片，包括顶片、底片和中部油缸，所述顶片与所述底片之间通过至少两排所述中部油缸连接，所述中部油缸的前油腔与后油腔之间通过油路连通，且所述油路上设置有压力控制阀。将本发明所提供的盾构管片拼装到隧道中后，随着隧道围岩收敛变形，顶片跟随围岩一起移动并挤压中部油缸，中部油缸内的油压逐渐增大，即传递给底片的压力逐渐增大，当中部油缸内的油压增大到压力控制阀所设定压力后，压力控制阀打开，中部油缸的后油腔内液压油通过油路流入前油腔，即不管围岩如何收敛变形，顶片都随围岩一起移动，但中部油缸和底片受力始终不超过压力控制阀的设定值，因此本发明所提供的盾构管片在满足强度和刚度的前提下可以做的较薄，也就是说减少了盾构管片的钢筋和水泥用量，从而较大程度的节约了原材料，进而也就降低了盾构管片的运输量。

 

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种盾构管片的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种盾构管片顶片的结构示意；