[发明专利]沉管隧道接头剪力键弹簧垫层的安装方法

说明书

本公开提供了一种沉管隧道用接头剪力键弹簧垫层及其安装方法，设置于两个剪力键结构之间，包括：弹簧垫层主结构，包括内钢槽、外钢槽以及受压弹簧，弹簧垫层主结构通过弹簧垫层固定螺栓固定于剪力键结构上；高分子材料垫层，通过高分子材料垫层固定螺栓固定于垫层主结构上，设置于弹簧垫层主结构与剪力键结构之间，其中，弹簧垫层主结构的外钢槽侧通过弹簧垫层固定螺栓固定于下部的剪力键结构上侧；主结构的内钢槽通过高分子材料垫层固定螺栓与高分子材料垫层固定连接，外钢槽与内钢槽之间设置受压弹簧。本公开在保证长期稳定性的同时，其还具有较强的自恢复特性，同时可以调节同一接头处各个剪力键相互作用力，使得其能均匀承担相应的剪力。

技术领域

本公开涉及沉管隧道技术领域，尤其涉及一种新型沉管隧道用接头剪力键垫层装置及其安装方法。

背景技术

随着现代交通的快速发展，越江跨海隧道工程日益增多，沉管法作为一种行之有效的隧道工法，得到越来越多的运用。沉管隧道管节接头设计是沉管隧道工程设计中的重点和难点之一，对于地基沉降、高水位差变化、突发地震等不利工况来说，沉管接头剪力键是控制接头剪切刚度和变形的关键要素。其中剪力键垫层的构造和力学性能是影响接头剪力键力学性能的主要因素。

目前沉管隧道运用较多的垫层为橡胶垫层，以往的橡胶支座只是通过挤压被动的传递剪力键之间的压力，无法主动控制剪力键间压力的大小；在遇到重大震动中，仅依靠橡胶自身的恢复特性，有时无法很好复原接头的原始位置。同时，由于橡胶材料的特性，其不可避免的会存在老化现象，垫层长期的稳定性不足。因此，需要一种新型的垫层装置，在保证长期稳定性的同时，其还具有较强的自恢复特性，同时可以调节同一接头处各个剪力键相互作用力，使得其能均匀承担相应的剪力。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种沉管隧道用接头剪力键弹簧垫层及其安装方法，以至少部分解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种沉管隧道用接头剪力键弹簧垫层，设置于两个剪力键结构之间，包括：弹簧垫层主结构，包括内钢槽、外钢槽以及受压弹簧，弹簧垫层主结构通过弹簧垫层固定螺栓固定于剪力键结构上；高分子材料垫层，通过高分子材料垫层固定螺栓固定于垫层主结构上，设置于弹簧垫层主结构与剪力键结构之间；其中，弹簧垫层主结构的外钢槽侧通过弹簧垫层固定螺栓固定于下部的剪力键结构上侧；主结构的内钢槽通过高分子材料垫层固定螺栓与高分子材料垫层固定连接，外钢槽与内钢槽之间设置受压弹簧。

在本公开一些实施例中，所述高分子材料垫层设选用的材料摩擦系数为0.04～0.1。

在本公开一些实施例中，弹簧垫层中内钢槽与外钢槽的凹槽部相对设置，所述受压弹簧一端固定于外钢槽，另一端固定于内钢槽，在高分子材料垫层与弹簧垫层主结构安装压合后形成预压力。

在本公开一些实施例中，外钢槽略大于内钢槽，弹簧垫层装置安装扣合后，内外钢槽使内部弹簧空间封闭。

在本公开一些实施例中，通过采用不同刚度和长度的弹簧，调节剪力键间初始预压力大小。

在本公开一些实施例中，所述弹簧垫层主结构还包括：预压螺栓与预压螺栓套筒，其中，预压螺栓连接内钢槽与外钢槽，外钢槽上设置有预压螺栓套筒，通过预压螺栓与预压螺栓套筒配合压合内钢槽与外钢槽，使得弹簧垫层结构的厚度得以改变。

在本公开一些实施例中，所述弹簧垫层主结构还包括：加劲肋，焊接在相应钢槽底面以保证钢槽在压合过程中的刚度。

在本公开一些实施例中，管节接头剪力通过弹簧的压缩变形传递，受压弹簧的柔性特性使得弹簧垫层主结构具有较好的变形恢复能力，同时允许弹簧垫层主结构平面一定程度的转角。

在本公开一些实施例中，所述高分子材料垫层的表面均匀涂抹有防腐涂料。