[实用新型]一种跨海盾构隧道用衬砌管片

说明书

技术领域

本实用新型涉及隧道用衬砌管片，尤其涉及一种跨海盾构隧道用衬砌管片。

背景技术

跨海盾构隧道为深水位长距离的海底软土隧道，此种隧道具有距离长、海底地质条件差、外水压力大（外水压一般超过0.6MPa）、海水环境腐蚀性强等特点，这些特点对隧道结构的抗外压能力、抗剪能力、管片拼装精度、防水密封性、耐腐蚀性都提出了极大的挑战。在盾构隧道中，管片是最重要和最关键的结构构件，常规的衬砌管片存在以下不足：（1）衬砌管片的厚度通常只有300mm，难以承受海底超过60m水头的外压；（2）衬砌管片通常采用弯螺栓连接，难以发挥螺栓及混凝土结构的综合抗剪能力，不能抵抗高外压产生的剪力；（3）衬砌管片拼接后，在高外压及剪力的作用下容易产生二次变形，导致衬砌管片在拼接后出现错台现象；（4）传统衬砌管片使盾构隧道的防水密封性难以达到在海底超过60m水头外压的防水要求；（5）传统衬砌管片使盾构隧道的耐腐蚀性难以应对海底海水的强腐蚀性作用；（6）盾构衬砌管片吊装孔与预埋注浆管分别设置，预留孔较多，结构整体性欠佳，施工工序繁冗。

实用新型内容

针对以上不足，本实用新型提供一种结构简单的、耐腐蚀抗外压、并不易二次变形及错台的用于跨海盾构隧道的衬砌管片。

本实用新型通过以下方案达到上述目的：

一种跨海盾构隧道用衬砌管片，由封顶块、邻接块、标准块对接而成，封顶块设置于邻接块之间，封顶块、邻接块、标准块之间的对接侧壁上分别设置有定位棒槽，封顶块、邻接块、标准块的环向两侧壁上分别设置有相配合的凹槽与凸榫，封顶块、邻接块、标准块上正面的中间位置分别设置有预埋注浆管兼吊装孔，封顶块、邻接块、标准块周边侧面上分别设置有斜螺栓孔。该斜螺栓孔预留来将斜螺栓穿过其中连接斜螺栓套，从而完成衬砌管片的拼接。

在一个优选的实施例中，衬砌管片厚度为450mm，衬砌管片采用C55混凝土。这样对衬砌管片结构进行了强化，提高了承受外界水土压力的能力。

在另一个优选的实施例中，衬砌管片采用的混凝土为添加有高炉矿渣的抗海水腐蚀混凝土，并还添加有抗海水腐蚀添加剂。这样能很好适应海底海水的强腐蚀环境。此外，还可以同时在衬砌管片内外均进行涂料防护，进一步提高其耐腐蚀性能。

在一个优选的实施例中，衬砌管片的周边侧壁上设置了止水槽，止水槽中设置了弹性橡胶密封圈用于止水。

进一步的，衬砌管片周边侧壁上设置的止水槽为2道。另外，衬砌管片的壁外可采用同步注浆技术及时充填管片与围岩之间的空隙，以进一步达到防水效果。

在一个优选的实施例中，衬砌管片的内、外侧各设置有遇水膨胀止水橡胶条和密封膏用于封堵。

在一个优选的实施例中，封顶块或邻接块或标准块上还设置有螺栓对齐标志。

本实用新型巧妙采用斜螺栓连接，可充分发挥材料性能，提高了螺栓及混凝土结构的综合抗剪能力，能抵抗外界超过60m高水头产生的剪力；采用双重定位，每片衬砌管片具有2个定位棒槽，拼装时能准确定位，精确拼装；并且在衬砌管片环向接触面上采用凹槽与凸榫设计，管片环向连接时，凹槽与凸榫紧密咬合，卡位牢固，严格限制了衬砌管片拼装之后产生的二次变形，杜绝了常规盾构隧道衬砌管片出现的错台现象；此外，本实用新型的吊装孔与预埋注浆管合二为一，同时具备吊装定位及注浆功能，优化了管片结构，简化了施工工序。

本实用新型提供的跨海盾构隧道用衬砌管片的有益效果在于：

（1）抗外压能力强，对衬砌管片结构进行了强化，大大提高了抵抗外界水土压力的能力；

（2）抗剪能力强，斜螺栓巧妙连接，充分发挥材料性能，解决了常规衬砌管片难以承受高水头外压产生的剪力难题；

（3）拼装精度高，双重定位，拼装精确，杜绝了常规衬砌管片出现的错台现象；

（4）防水密封性高，两道接缝防水加上结构自防水，能有效解决海底高水头下隧道的防水问题；

（5）耐腐蚀性强，双重防腐，能适应海底海水腐蚀环境；

（6）吊装孔与预埋注浆管合二为一，优化了管片结构，增强了结构整体性，简化了施工工序。

附图说明

图1是本实用新型实施例的衬砌管片结构示意图。

图2是本实用新型实施例的衬砌管片内弧面展开示意图。

图3是本实用新型实施例的衬砌管片中封顶块F的平面示意图。

图4是本实用新型实施例的衬砌管片中封顶块F的正面示意图。

图5是本实用新型实施例的衬砌管片邻接块L1平面示意图。

图6是本实用新型实施例的衬砌管片邻接块L1正面示意图。