[发明专利]一种盾构隧道管片纵缝接头

说明书

技术领域

本发明属于盾构隧道技术领域，涉及一种管片接头，尤其是一种管片纵缝接头。

背景技术

现有盾构隧道管片纵缝接头的抗弯刚度小，在变形时纵缝接头极易发生破损，纵缝接头是盾构隧道横向变形过程中的最薄弱环节。

同时，现有盾构隧道的管片内张纵缝接头与管片外张纵缝接头的螺栓位置完全相同，而不考虑不同张开形式对接头抗弯刚度的影响。而事实上，管片纵缝接头内张与外张时，混凝土受压区分别为外侧与内侧。

此外，现有盾构隧道在设计时，为了提高整体的抗变形能力，都将管片整体厚度加大，由此提高了成本，而且考虑到使用功能对盾构隧道结构限界的要求，在管片厚度加大时，只能通过增大管片环的外径进行管片厚度加大，由此导致对应的盾构机型号也有了新的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗弯刚度大且成本较低的盾构隧道管片纵缝接头。

为了达到上述目的，本发明的解决方案是：

一种盾构隧道管片纵缝接头，包括管片本体；所述管片本体包括位于所在纵缝端部与所在管片主体的厚度相等的管片实体部分即第一部分，以及从第一部分的至少部分内侧边缘向所在管片环内侧延伸的实体部分即第二部分；所述管片本体还包括纵缝连接孔和与所述纵缝连接孔形状匹配的纵缝连接件；在连接处所述纵缝连接孔的中心到所在管片受力张开一侧的距离小于到受压侧的距离。

在连接处所述纵缝连接孔的中心到所在管片受力张开一侧的距离为第一部分的厚度的2/7-3/7倍。

所述纵缝连接孔为纵缝连接螺栓孔；所述纵缝连接件为纵缝连接螺栓。

第二部分的厚度根据隧道的限界要求而定。

第二部分在远离纵缝的一端具有过渡部分，从远离纵缝的一端开始沿着到靠近纵缝一端的方向所述过渡部分的厚度从零逐渐增大到第二部分所需的厚度；所述第二部分所需的厚度为第一部分的厚度的1/4-2/3倍。

第二部分的环向范围为8°-10°，所述环向范围为第二部分的两端对应的管片环圆心角。

当所述盾构隧道管片纵缝接头置于承受内张受力的位置时，在连接处所述纵缝连接孔的中心与所在管片的内侧的距离为第一部分的厚度的2/7-3/7倍。

当所述盾构隧道管片纵缝接头置于承受外张受力的位置时，在连接处所述纵缝连接孔的中心与所在管片的外侧的距离为第一部分的厚度的2/7-3/7倍。

所述纵缝连接螺栓孔为弧形螺栓孔；所述纵缝连接螺栓为弧形螺栓，所述纵缝连接螺栓的弧形轴线的曲率半径为第一部分的厚度的0.9-1.3倍。

或者，所述纵缝连接螺栓孔为直螺栓孔；所述纵缝连接螺栓为直螺栓。

由于采用上述方案，本发明的有益效果是：本发明盾构隧道管片纵缝接头无须改变管片的外径，仅须将管片在内侧的接头位置进行局部加厚及进行必要的螺栓孔位置的调整，从而使得管片纵缝接头承受弯矩时受压区加大，且受压区合力点到纵缝连接螺栓的距离加大，从而大大增强了管片纵缝接头的抗弯刚度，且不需要新型的盾构机即使用现有盾构机即可完成盾构隧道施工。由此可见，本发明加工简单、成本较低且能够适用现有的盾构机，从而整个工程的成本影响不大。本发明可应用于任何盾构隧道，包括公路盾构隧道、地铁盾构隧道、国铁盾构隧道、其他输水或管道的盾构隧道等。

附图说明

图1是本发明第一实施例的盾构隧道管片纵缝外张接头连接后的示意图；

图2是本发明第二实施例的盾构隧道管片纵缝内张接头连接后的示意图。

附图中：101、第一部分；102、第一部分；201、管片防水密封垫；202、管片防水密封垫；301、管片环缝连接螺栓孔；302、管片环缝连接螺栓孔；401、第二部分；402、第二部分；501、纵缝连接螺栓；502、纵缝连接螺栓；601、螺母；602、螺母。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。

本发明提出了一种在提高抗弯刚度的同时对管片生产成本提高不多的盾构隧道管片纵缝接头，该管片纵缝接头根据所处位置的受力状态的不同而不同，而其所处位置的受力状态能够通过常规分析计算得到，包括外张受力状态和内张受力状态。当该盾构隧道管片纵缝接头须应用于承受外张受力的位置时，其为纵缝外张接头；当该盾构隧道管片纵缝接头须应用于承受内张受力的位置时，其为纵缝内张接头。