一种用于隧道的管片的制作方法

1.本实用新型涉及隧道衬砌的技术领域，特别是指一种用于隧道的管片。


背景技术：

2.隧道结构主要是采用预制装配式混凝土衬砌结构，该结构由环向螺栓接头与纵向螺栓接头将管片连接成整体。
3.现有隧道在施工和服役过程中，管片的接缝处往往出现张开或是错台的现象，结构整体性受到影响，造成渗漏水甚至是结构破坏。如授权公告日为2013.04.24、授权公告号为cn202900286u的实用新型专利公开的一种盾构隧道衬砌环，采用六片相互配合相连的z型管片、一片邻接管片和一片封顶片组合而成，管片分块数量多，需多次拼装，且环缝较多，防水不易保证；授权公告日为2020.06.12、授权公告号为cn 210738568 u的实用新型专利公开的一种适用于盾构机的直插式管片，包括异形k号管片、右侧b号管片、左侧b号管片和若干个a号管片，管片生产时需多种模具，成本较高，且环缝较多，防水不易保证。因此，隧道管片的接缝成为结构承载能力与防水性能的关键节点，现有技术有待提升。
4.为了提升接缝处的承载能力，现有授权公告日为2020.08.21、授权公告号为cn 211314236 u的实用新型专利公开了一种盾构管片加固结构，管片本体的两侧设置有第一连接片与第二连接片，第一连接片的表面设置有插接柱，插接柱与第一连接片采用相同材质一体成型，第二连接片的表面设置有卡接槽。管片本体两侧通过第一连接片及第二连接片进行防护，且插接柱采用不锈钢材质，避免了磕碰造成的损坏。该专利的技术方案虽然提高了承载能力，但是其密封是通过管片本体的上端及上端一周设置的第一密封圈及第二密封圈，管片本体之间拼接后，通过第一密封圈和第二密封圈的实现密封，其密封性能有待提高。


技术实现要素：

5.针对上述背景技术中的不足，本实用新型提出一种用于隧道的管片，解决了现有隧道管片拼装效率低、防水性能差、安装成本高的技术问题。
6.本技术的技术方案是这样实现的：一种用于隧道的管片，每环管片包括若干节拼接配合的管片段，管片段拼接后成环。相邻管片段的周向接缝处设置有凹凸配合的定位结构，相邻的管片段通过定位结构实现定位拼接。定位结构的径向方向设置有第一密封结构、第二密封结构、第三密封结构、第四密封结构，形成隧道结构的四道防水结构。所述第一密封结构包括靠近洞壁的防水胶带，构成隧道结构的第一道防水结构，第二密封结构包括遇水膨胀止水条，构成隧道结构的第二道防水结构，第三密封结构包括防水密封垫，形成隧道结构的第三道防水结构，第四密封结构包括靠近管片段内侧的防水砂浆，形成隧道的第四道防水结构。所述定位结构不仅起到定位结构，还能延长渗水路径，进一步提高了防水效果。
7.进一步地，每环管片包括相互配合拼装的第一管片和第二管片，第一管片和第二
管片通过端部设置的定位结构相连且密封，在顶管法联络通道中，采用两个管片段构成环管片施工，不仅防水性能好，而且施工效率高、成本低。
8.进一步地，所述定位结构配合后，接缝处相邻的两个管片段的端部之间设置有间隙配合段，间隙配合段包括相连的大间隙段和小间隙段，所述遇水膨胀止水条设置在大间隙段内。当洞壁的水通过防水胶带进入接缝时，渗入的水流会经过小间隙段进入大间隙段，在实现压降的同时激发遇水膨胀止水条，进而实现动态激发第二道挡水结构。
9.进一步地，所述间隙配合段位于定位结构和洞壁之间，所述大间隙段靠近定位结构，所述小间隙段靠近洞壁，所述防水密封垫设置在定位结构与遇水膨胀止水条之间。防水密封垫既可以与遇水膨胀止水条同步作用，同时止水，也可以在遇水膨胀止水条被完全激发前起到止水作用，还可以在遇水膨胀止水条失效后继续起到止水作用。
10.进一步地，在定位结构至管片段内侧的接缝处，相邻的两个管片段的端部贴紧配合，既能起到一定的密封作用，又能够增强连接可靠性及隧道的承载能力。
11.进一步地，所述定位结构包括弧形槽和定位棒，所述弧形槽设置在管片段用于拼接的两端，在同一个接缝处，相邻的两个管片段上的两个弧形槽与同一个定位棒卡接配合。
12.进一步地，所述弧形槽截面的轮廓为半圆形或劣弧形，所述定位棒的外周面与弧形槽的内壁相贴合。
13.进一步地，所述定位结构包括弧形凹槽和弧形凸起，在同一个接缝处，一个管片段端部设置弧形凹槽、另一个管片段的端部设置弧形凸起。
14.进一步地，所述管片段结构相同，管片段拼接的一端设置弧形凹槽、另一端设置弧形凸起。
15.进一步地，所述管片段包括管片段一和管片段二，管片段一拼接的两端均设置所述弧形凹槽，管片段二拼接的两端均设置所述弧形凸起。
16.进一步地，所述弧形凹槽的截面轮廓为半圆形或劣弧形，所述弧形凸起的外周面与弧形凹槽的内壁面相贴合。
17.本实用新型的管片结构采取多道防水措施，可有效防止隧道在运营过程中出现渗漏水现象；管片环的结构拼接采用定位结构，易于管片的拼装定位，不易产生拼装误差和错台，还能延长渗水路径，进一步提高了防水效果。同时，管片段与管片段之间形成一种自锁效应，极大地增强了管片结构强度、刚度、稳定性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型的结构示意图；
20.图2为实施例1的结构示意；
21.图3为实施例1接缝处的密封结构的放大图；
22.图4为实施例2的结构示意；
23.图中：1为管片段，2为密封结构，21为防水胶带，22为遇水膨胀止水条，23为防水密
封垫，24为防水砂浆，3为定位结构，31为弧形凸起，32为弧形凹槽，33为定位棒，34为弧形槽，41为大间隙段，42为小间隙段。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付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。
25.实施例1，一种用于隧道的管片，如图1所示，每环管片包括若干节拼接配合的管片段1，管片段1拼接后成环。每环管片至少包括两个管片段1，在不同的隧道施工方案中，可以根据施工需求进行选择，例如每环管片可以包含若干个按照等角度或者不等角度划分的管片段，本实施例以每环两个管片段1为例进行介绍。相邻管片段1的周向接缝处设置有凹凸配合的定位结构3，相邻的管片段1通过定位结构3实现定位拼接。
26.如图2所示，所述定位结构3包括弧形凹槽32和弧形凸起31，在同一个接缝处，一个管片段1端部设置弧形凹槽32、另一个管片段1的端部设置弧形凸起31。所述管片段1结构相同，管片段1拼接的一端设置弧形凹槽32、另一端设置弧形凸起31。或者所述管片段1包括管片段一和管片段二两种型号，管片段一拼接的两端均设置所述弧形凹槽32，管片段二拼接的两端均设置所述弧形凸起31。
27.进一步地，所述弧形凹槽32的截面轮廓为半圆形或劣弧形，所述弧形凸起31的外周面与弧形凹槽32的内壁面相贴合。
28.如图3所示，所述定位结构3的径向方向设置有第一密封结构、第二密封结构、第三密封结构、第四密封结构，形成隧道结构的四道防水结构。所述定位结构3不仅起到定位结构，还能延长渗水路径，进一步提高了防水效果。所述第一密封结构包括靠近洞壁的防水胶带21，构成隧道结构的第一道防水结构，第二密封结构包括遇水膨胀止水条22，构成隧道结构的第二道防水结构，第三密封结构包括防水密封垫23，形成隧道结构的第三道防水结构，第四密封结构包括靠近管片段1内侧的防水砂浆24，形成隧道的第四道防水结构。所述防水密封垫23为三元乙丙密封垫，所述防水砂浆24为聚合物水泥防水砂浆，在涂抹聚合物水泥防水砂浆前，在管片段1接缝处粘贴pe薄膜。
29.具体地，两个管片段1拼接时，所述定位结构3配合后，接缝处相邻的两个管片段1的端部之间设置有间隙配合段，间隙配合段包括相连的大间隙段41和小间隙段42，所述遇水膨胀止水条22设置在大间隙段41内。当洞壁的水通过防水胶带21进入接缝时，渗入的水流会经过小间隙段42进入大间隙段41，在实现压降的同时激发遇水膨胀止水条22，进而实现动态激发第二道挡水结构。
30.在定位结构3至管片段1内侧的接缝处，相邻的两个管片段1的端部贴紧配合，既能起到一定的密封作用，又能够增强连接可靠性及隧道的承载能力。所述间隙配合段位于定位结构3和洞壁之间，所述大间隙段41靠近定位结构3，所述小间隙段42靠近洞壁，所述防水密封垫23设置在定位结构3与遇水膨胀止水条22之间。防水密封垫23既可以与遇水膨胀止水条22同步作用，同时止水，也可以在遇水膨胀止水条22被完全激发前起到止水作用，还可以在遇水膨胀止水条22失效后继续起到止水作用。
31.实施例2，一种用于隧道的管片，如图4所示，与实施例的不同之处在于：所述定位结构3包括弧形槽34和定位棒33，所述弧形槽34设置在管片段1用于拼接的两端，在同一个接缝处，相邻的两个管片段1上的两个弧形槽34与同一个定位棒33卡接配合。所述弧形槽34截面的轮廓为半圆形或劣弧形，所述定位棒33的外周面与弧形槽34的内壁相贴合。
32.本实施例的其他结构与实施例1相同。
33.实施例3，一种用于隧道的管片，在顶管法联络通道施工中，每环管片包括两个管片段1，两个管片段1之间通过端部的两个定位结构3相连且密封。在顶管法联络通道中，采用两个管片段1构成环管片施工，不仅防水性能好，而且施工效率高、成本低。
34.本实施例的其他结构与实施例1或2相同。
35.本实用新型未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术手段。
36.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。