大直径负环管片拼装加固结构的制作方法

1.本实用新型涉及盾构施工领域，特别涉及一种大直径负环管片拼装加固结构。


背景技术：

2.近年来，随着城市扩张，城市地铁、引输水盾构隧道越来越多，地铁区间隧道和车站均采用大直径盾构掘进，一次形成单洞双线隧道，车站在盾构隧道基础上进行扩挖，这种施工方法及工程筹划能较好解决目前常规的地铁工程筹划所遇到的困难。
3.盾构始发是盾构施工的第一步，如何保证盾构机安全、精准进入洞门完成始发工作直接关系到整个隧道是否能够顺利贯通。盾构始发期间负环用于为盾构机掘进提供反作用力，但在施工过程中常常因负环拼装不稳固发生安全风险。特别是大直径盾构始发负环管片拼装过程中，负环管片因其自身重量大，易发生较大变形且在外围无水土压力的情况下，负环管片应力较大，且易出现开错缝情况，严重影响盾构始发掘进。


技术实现要素：

4.本实用新型根据现有技术的不足提供一种大直径负环管片拼装加固结构，该加固结构可以保证大直径负环管片拼装过程中的稳定性，减少管片变形或错缝情况。
5.为了达到上述技术目的，本实用新型提供了一种大直径负环管片拼装加固结构，其特征在于：所述加固结构包括负环拼装管片、环向钢结构连接件和径向钢结构连接件，所述负环拼装管片为混凝土管片，在负环拼装管片的内表面和外表面分别设有多个预埋钢板，所述预埋钢板分布在负环拼装管片的环向边缘和径向边缘；在负环拼装管片成环后，同一负环的相邻两块负环拼装管片内侧和外侧连接处分别通过环向钢结构连接件连接，相邻两负环管片的内侧和外侧连接处分别通过径向钢结构连接件连接，所述环向钢结构连接件和径向钢结构连接件分别焊接在对应位置的预埋钢板上。
6.本实用新型进一步的技术方案：所述负环拼装管片组成八个负环管片，在负八环管片和负七环管片的侧面预埋有加固钢板，在负八环管片临近反力架的一侧预埋有反力架连接钢板，并在八个负环管片拼装好之后，通过连接支架将负八环管片与反力架连接。
7.本实用新型较优的技术方案：所述环向钢结构连接件和径向钢结构连接件为相同结构，包括工字钢连接架和焊接在工字钢连接架的上下翼板之间的加强肋板。
8.本实用新型较优的技术方案：所述负环拼装管片环向两端边缘分别设有三块预埋钢板，径向两侧的边缘分别设有1～4块预埋钢板。
9.本实用新型的针对大直径盾构采用混凝土管片作为负环管片，并在混凝土管片的内侧和外侧边缘分别预埋钢板，并在管片拼装过程中，先通过螺栓固定，然后将相邻两块环片的环向连接处以及相邻两环管片径向连接处分别通过钢结构加固连接，环向连接的钢结构可以保证单环负管成环后的圆度，确保其不至发生位移或椭变；径向连接的钢结构可以保证两环管片之间的连接刚度，保证管片连接的稳定性。
附图说明
10.图1是本实用新型的结构示意图；
11.图2是本实用新型中单片负环拼装管片的内侧面示意图；
12.图3是本实用新型中单片负环拼装管片的外侧面示意图；
13.图4是本实用新型中的钢结构连接件的结构示意图；
14.图5是本实用新型中管片拼装完成的示意图。
15.图中：1—负环拼装管片，2—环向钢结构连接件，200—工字钢连接架，201—加强肋板，3—径向钢结构连接件，4—预埋钢板，5—负八环管片，6—负七环管片，7—加固钢板，8—反力架，9—反力架连接钢板，10—连接支架。
具体实施方式
16.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。附图1至图5均为实施例的附图，采用简化的方式绘制，仅用于清晰、简洁地说明本实用新型实施例的目的。以下对在附图中的展现的技术方案为本实用新型的实施例的具体方案，并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
17.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
18.实施例提供了一种大直径负环管片拼装加固结构，如图1所示，所述加固结构包括负环拼装管片1、环向钢结构连接件2和径向钢结构连接件4，所述负环拼装管片1为混凝土管片，其结构与现有的盾构管片结构相同，如图2和图3所示，在负环拼装管片1的内表面和外表面分别设有多个预埋钢板3，所述预埋钢板3分布在负环拼装管片1的环向边缘和径向边缘，一般环向预埋三块钢板，径向根据管片的长度预埋1～4块钢板；在负环拼装管片1成环后，同一负环的相邻两块负环拼装管片1内侧和外侧连接处分别通过环向钢结构连接件2连接，相邻两负环管片的内侧和外侧连接处分别通过径向钢结构连接件4连接，所述环向钢结构连接件2和径向钢结构连接件4分别焊接在对应位置的预埋钢板3上。如图4所示，所述环向钢结构连接件2和径向钢结构连接件4为相同结构，包括工字钢连接架200和焊接在工字钢连接架200的上下翼板之间的加强肋板201。
19.下面我们结合实施例对本实用新型的安装过程进一步说明，考虑盾构井主体结构，反力架位置等综合因素，实施例中的盾构始发包括八个负环管片，在负八环管片5和负七环管片6的侧面预埋有加固钢板7，在负八环管片5临近反力架8的一侧预埋有反力架连接钢板9。-8环作为负环拼装的第一环，采用拼装方式是混凝土负环空拼。当盾构机调试完毕后，即可开始进行负环管片的安装。实施例中负环管片外径为11300mm，内径为10300mm，共8环，如图5所示，排序为-8～-1，为钢筋混凝土管片，环宽2000mm，管片为通用结构形式，每环管片包含5块标准块，2块邻接块，1块封顶块。负环采用混凝土管片，为保证拼装的稳定性及负环拆除的便捷性，-8环封顶块设计为1点位置，第一块拼装底部b3块；-7环封顶块为21点
位置，第一块拼装底部b3块，-8、-6、-4、-2、环点位相同，-7、-5、-3、-1环点位同为21点(具体点位根据现场情况可作调整)。
20.并在八个负环管片拼装好之后，通过连接支架10将负八环管片5与反力架8连接。为保证拼装位置正确，成环后不至发生位移或椭变，在管片浇筑前，在每个负环拼装管片1的环、纵向螺栓的上下对应内、外弧面均设置预埋钢板3，管片在整环拼装完成后，首先进行螺栓复紧，管片脱出盾尾前再次进行螺栓复紧，后采用环向钢结构连接件2连接，环向钢结构连接件2为20#工字钢(翼板之间加焊1cm厚钢板做肋，间距10cm)将管片环内部和外部连接，每相邻的两块负环拼装管片1通过三个环向钢结构连接件2连接。若要-8环到达最终位置，必须空拼-8环和-7环后，两环整体一起后移至最终位置，在-8环到位后，拼装-7环，并将-7环前端面作为拼装-6环的基准面，也是整条隧道拼装管片的基准面，在-7环拼装完成后，采用径向钢结构连接件4将-8环和-7环连接，-7环调整就位之后，在-8环负环管片与反力架8间通过焊接φ350mm壁厚20mm钢管连接支架的方式连接，然后依次拼装剩下负环进行盾构始发。
21.以上所述，只是本实用新型的一个实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。