[发明专利]穿越特殊地层隧道的管片环间抗剪结构及其设置方法

权利要求书

1.一种穿越特殊地层隧道的管片环间抗剪结构，包括沿隧道纵向相互配合布置的相邻第一管片环和第二管片环，其特征在于，

所述第一管片环和所述第二管片环之间对应的配合面上分别沿环向间隔设置有多个呈同心圆布置的预埋螺栓套和圆钢环，各所述预埋螺栓套可在两管片环同轴匹配后分别与对应的所述圆钢环在纵向上同轴对正；

所述圆钢环为一端封闭且中部具有圆柱形空腔的筒状结构，其预埋设置在所述第二管片环的端部，且所述圆钢环的端部不突出于所述第二管片环的端面，并使得所述圆钢环的轴线平行于所述第二管片环的轴线且所述圆柱形空腔连通所述第二管片环的端面；

所述预埋螺栓套沿纵向预埋在所述第一管片环的端部，其一端连通所述第一管片环的端面；相应地，全部或者部分所述预埋螺栓套中分别设置有呈长杆状的抗剪螺栓，所述抗剪螺栓的一端为可与所述预埋螺栓套以螺纹匹配连接的连接端，另一端为可与所述圆钢环匹配的限位端，所述限位端可在所述连接端连接所述预埋螺栓套时突出所述第一管片环的端面，且所述限位端的外周上套设有一定长度的缓冲垫，以及两管片环同轴对正并以配合面抵接匹配时，各所述抗剪螺栓的限位端可同轴嵌入对应的圆钢环中。

2.根据权利要求1所述的穿越特殊地层隧道的管片环间抗剪结构，其中，所述圆钢环沿环向等间隔设置，所述预埋螺栓套沿环向等间隔设置，且相邻两所述圆钢环的环向间距等于相邻两所述预埋螺栓套的环向间距。

3.根据权利要求1或2所述的穿越特殊地层隧道的管片环间抗剪结构，其中，所述限位端的端部设置有外径大于所述抗剪螺栓杆体外径的螺帽，且所述限位端的外周上沿环向设置有环形限位凸台；

所述环形限位凸台与所述螺帽在纵向上间隔一定的距离，且所述缓冲垫可对应套设在所述环形限位凸台与所述螺帽之间的杆体上，以及所述缓冲垫的外径分别大于所述环形限位凸台的外径和所述螺帽的外径。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的穿越特殊地层隧道的管片环间抗剪结构，其中，所述缓冲垫为橡胶垫，且所述橡胶垫的外径小于所述圆钢环的外径。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的穿越特殊地层隧道的管片环间抗剪结构，其中，所述限位端的长度小于所述圆钢环的纵向长度，以使得所述限位端匹配嵌入所述圆钢环内时其端部不抵接所述圆钢环的底部。

6.一种权利要求1～5中任一项所述的穿越特殊地层隧道的管片环间抗剪结构的设置方法，其步骤如下：

S1：根据盾构隧道的隧道勘探参数计算所述盾构隧道设置后的环间允许错动量和需要提供的剪切力大小，以及确定盾构隧道可能存在环间错动的错动方向；

S2：根据需要提供的剪切力大小和单个所述抗剪螺栓的抗剪强度，计算需要设置的所述抗剪螺栓的数量；

S3：根据所述盾构隧道可能存在环间错动的错动方向确定所述抗剪螺栓在所述第一管片环端部环向上的布置形式；

S4：根据所述抗剪螺栓的布置形式将对应数量的所述抗剪螺栓分别连接在对应的预埋螺栓套中；

S5：将所述第一管片环和所述第二管片环以配合面同轴匹配，并使得各所述抗剪螺栓的限位端嵌入对应的圆钢环中，完成管片环间抗剪结构的设置。

7.根据权利要求6所述的穿越特殊地层隧道的管片环间抗剪结构的设置方法，其中，步骤S1中的隧道勘探参数包括工程地质条件、隧道结构设计要求和防水设计要求。