[发明专利]一种盾构隧道衬砌环

说明书

本发明提供了一种盾构隧道衬砌环，其由一块封顶管片、两块分别与所述封顶管片的两外侧连接的邻接管片、两邻接管片之间的三块标准管片依次环装排列组成，所述封顶管片对应的圆心角为22.5°，所述邻接管片对应的圆心角均为68.5°，所述标准管片对应的圆心角均为67°；所述衬砌环沿纵向设有纵向螺栓。本案满足了环与环之间的完全错缝拼装，各个环的圆心角配置合理，提高了结构的整体性和防水性能；环间错缝搭接长度尽可能大，有利于盾构机掘进千斤顶的布置，加强了环间传力效果。

技术领域

本发明涉及一种隧道衬砌技术领域，具体涉及一种盾构隧道衬砌环。

背景技术

隧道衬砌的管片分块方式需要综合考虑每块管片的重量、拼装便利性，以及整个衬砌环的力学特征、纵向连接刚度和隧道曲线条件等因素。因此对于大直径盾构隧道来说，根据隧道拟合要求，合理的分块数和封顶管片角度能有效的降低拼装难度；合理的纵向螺栓数目和错缝拼装的拼装方式及错缝搭接长度等能有效的提高纵向刚度，从而提高了隧道的抗震性、增加了抵抗不均匀沉降的能力等。

目前普遍使用的是一种7+1分块方式的盾构盾构隧道衬砌环，它由八块管片拼接而成。该衬砌环在使用时可以采用环向搭接1/2错缝拼装和环向搭接1/4错缝拼装两种方式，但两种方式均存在问题：当采用环向搭接1/2错缝拼装时，一方面，由于局部纵缝为通缝，削弱了衬砌环的结构刚度，且不利于接缝防水；另一方面，采用该分块方式在直线段隧道拼装时须采用较复杂的组合方式拟合，不利于直线段盾构隧道衬砌环的拼装。当采用环向搭接1/4错缝拼装时，一方面，环间错缝搭接长度较小，不利于环间剪力和弯矩的传递；另一方面，施工中盾构掘进千斤顶成对布置时，掘进千斤顶将作用在纵向接缝上，引起应力集中，易导致管片被破坏。

发明内容

本发明的一个目的是针对现有技术的缺陷，提供一种提高结构的整体性和防水性能的盾构隧道衬砌环。

特别地，本发明提供了一种盾构隧道衬砌环，其由一块封顶管片、两块分别与所述封顶管片的两外侧连接的邻接管片、两邻接管片之间的三块标准管片依次环装排列组成，所述封顶管片对应的圆心角为22.5°，所述邻接管片对应的圆心角均为68.5°，所述标准管片对应的圆心角均为67°；所述衬砌环中的各个管片之间采用错缝拼接，且每个所述衬砌环采用16套环缝连接螺栓及其连接副、12套纵缝连接螺栓及其连接副；所述衬砌环沿纵向设有纵向螺栓，所述环缝连接螺栓及其连接副由一只环向连接螺栓、两只环向螺母、两只环向垫圈组成，所述纵缝连接螺栓及其连接副包括一只纵向连接螺栓、两只纵向螺母、两只纵向垫圈组成，所述环向连接螺栓、纵向连接螺栓、环向螺母、纵向螺母、环向垫圈、纵向垫圈均采用锌基铬酸盐防腐涂层，所述锌基铬酸盐防腐涂层厚度为6微米。

进一步的，所述环向连接螺栓采用机械性能等级6.8级的环向M30弯螺栓。

进一步的，所述环向螺母、纵向螺母均采用机械性能等级6级的GB/T41-2000。

进一步的，所述环向垫圈、纵向垫圈均采用机械性能等级最低为Hv=200。

本案满足了环与环之间的完全错缝拼装，各个环的圆心角配置合理，提高了结构的整体性和防水性能；环间错缝搭接长度尽可能大，有利于盾构机掘进千斤顶的布置，加强了环间传力效果。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是本发明一实施例的盾构隧道衬砌环的结构示意图。

图2是本发明一实施例的盾构隧道衬砌环中的邻接管片的结构示意图。

具体实施方式