一种装配式隧道暗挖交界处连接装置及其连接方法

1.本方案属于隧道施工装置技术领域，具体涉及一种装配式隧道暗挖交界处连接装置及其连接方法。


背景技术：

2.隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。隧道施工，它是奥地利学者在长期从事隧道施工实践中，从岩石力学的观点出发而提出的一种合理的施工方法，是采用喷锚技术、监控量测等并与岩石力学理论构成的一个体系而形成的一种新的工程施工方法。暗挖施工在城市地下工程施工中的地位愈加重要，尤其是暗挖隧道穿越建筑物、构筑物的施工技术，需控制好成洞隧道的稳定性指标和地表沉降量指标。现有技术中，隧道施工为人工使用铁锹对隧道进行挖掘或专业机械设备对地下隧道挖取，挖掘之后的渣土通过小车输送至地面。
3.近年通过对挖掘设备的升级换代，隧道的施工效率有了显著的提高。目前，暗挖隧道施工中，对隧道的连接处一般采用简单的拼接处理，专业技术人员在在长时间的施工过程中发现，现有技术中的暗挖隧道连接处存在以下问题：连接界面力学性能不稳定，由于相邻隧道浇筑时间存在差异，新旧界面间容易发生渗水、错动等问题；施工过程较为复杂，耗费大量人工；施工干扰大，对周围建成结构造成危害；同时，连接处防水处理复杂，要求高。因此本方案提出一种稳定牢固的装配式隧道暗挖交界处连接装置及其连接方法。


技术实现要素：

4.本方案提供一种稳定牢固的装配式隧道暗挖交界处连接装置及其连接方法。
5.为了达到上述目的，本方案提供一种装配式隧道暗挖交界处连接装置及其连接方法，包括第一墙体和第二墙体，所述第一墙体和第二墙体连接处设有预留凹槽；所述第一墙体和第二墙体的相邻端凹凸连接；所述第一墙体和第二墙体的连接端部还设有防水层；还包括第一连接件，设置在预留凹槽内，所述第一连接件的一端与第一墙体固定连接，且第一连接件的另一端与第二墙体固定连接；限位件，设置在预留凹槽内，所述限位件固定设置在第一连接件上；检测单元，设置在预留凹槽内；所述检测单元包括水平设置的且呈倒立的“u”型管和装载件，所述“u”型管的一端贯穿第一墙体，且“u”型管的另一端贯穿第二墙体，所述“u”型管两端的端口均朝向隧道内侧；所述装载件装设在“u”型管的水平段内，所述装载件与“u”型管的内壁接触设置，且“u”型管在与装载件相接触的面上设有若干的突刺；所述装载件内填充有有色、无毒、有气味的液体；所述“u”型管的硬度小于第一连接件的硬度；作业时，混泥土浇筑于预留凹槽内，所述第一连接件、限位件均固定于混泥土中；所述第一墙体和第二墙体的连接处的混凝土结构外还设有涂料层。
6.本方案的原理在于：在第一墙体和第二墙体之间设置预留凹槽为连接两个隧道部件提供良好的作业环境。第一墙体和第二墙体构成了隧道的上部拱顶。第一墙体和第二墙体相邻端部之间通过凹凸连接，这样在一定程度上使得第一墙体和第二墙体的连接具有一定的稳定性和牢固性。在预留凹槽内设置的第一连接件用于在纵向上连接第一墙体和第二墙体，在预留凹槽内设置的限位件，用于固定第一连接件，这样在浇筑混泥土后，第一连接件和限位件之间的结构可以使得整个装置更加的牢固和稳定。在第一墙体和第二墙体的连接处之间设置的防水层，可以对隧道的连接处做到初步的防水处理。而在第一墙体和第二墙体的连接处的混泥土外设置的涂料层，则用于进一步的对连接部位的防水处理。
7.在本方案中，检测单元中的“u”型管的硬度要小于第一连接件的硬度，这样第一墙体和第二墙体在坍塌分裂时，或者第一墙体和第二墙体之间发生位移时，“u”型管要先发生断裂或者遭到破坏。由于在“u”型管中装填有装载件，且在“u”型管的管壁上设有突刺，这样在“u”型管遭到破坏时，突刺会刺破装载件，装载件中装载的液体会溢出，装载件中的液体并通过“u”型管的两端流向隧道内；由于装载件中的液体有色、有味，如此可以达到提醒隧道管理人员，此处隧道连接处可能存在遭到破坏，方便及时检修。
8.本方案的有益效果在于：本方案通过多层的防水处理，装置在使用过程中，防水效果好；本装置操作工序少，操作简单，生产效率高。同时，第一墙体和第二墙体之间的凹凸结合，在预留凹槽内的第一连接件、限位件和混凝土之间的浇筑成形，使得装置总体牢固、稳定。同时，隧道在遭到破坏或者发生碎裂时，本装置中的检测单元可以提前及时的检测出隧道存在安全隐患，达到检测、提前预警的技术效果；本装置中的检测单元设置简单、检测效果好、不需额外操作、使用成本低，实用性高。
9.进一步，所述装载件共设有两个，两个装载件呈上下相邻装设在“u”型管内，上下两个装载件均与“u”型管的相邻管壁上的突刺接触设置；两个装载件均为柔性的囊袋，两个囊袋分别为第一囊袋和第二囊袋，所述第一囊袋中装设有a胶，所述第二囊袋中装设有b胶，所述a、b胶内均调适有红色染料和香精。
10.本装置中，设置两个柔性囊袋，这样突刺更加容易刺破，便于囊袋中的液体流出；两个囊袋中分别设置a、b胶，a、b胶混合后具有一定的强度，如此可以用来抵御因隧道遭到破坏而带来的威胁，混合后的a、b胶也可以作为强度支撑结构，增加隧道连接处的牢固性和稳定性。本方案中a、b胶中调适有红色染料以及香精，这样隧道遭到破坏时，“u”型管破裂，“u”型管的管壁上的突刺刺破囊袋，囊袋中的液体流出，在a、b胶混合凝固前，部分胶水经过“u”两端的端口流到隧道内部，红色的液体醒目、调适有香精的液体可以引起人的注意；如此达到提醒隧道作业人员隧道此处连接处可能存在安全隐患。本方案如此设计，简单实用、检测效果好、使用成本低。
11.进一步，还包括第二连接件和加固件；所述第一墙体和第二墙体连接构成一个隧道单元，所述第二连接件用于连接两个相邻的隧道单元；所述第二连接件位于预留凹槽内，且第二连接件的一端与一个隧道单元的墙体固定连接，且第二连接件的另一端与相邻隧道单元的墙体固定连接；所述加固件位于预留凹槽内，所述加固件与第一连接件、第二连接件和限位件固定连接；在两个隧道单元之间还设有与第一墙体、第二墙体之间相同设置的检测单元，且检测单元中的“u”型管的硬度要小于第二连接件的硬度。
12.第二连接件用于在横向上连接两个相邻的隧道单元，第二连接件的一端与一个隧
道单元连接，第二连接件的另一端与另一个隧道连接，这样使得两个隧道单元相连，加固件进一步的将第一连接件、限位件以及第二连接件之间连接加固，这样在混凝土浇筑后，装置使得隧道的连接接头处更加的稳定，牢固。这样的设计还大大的增加了装置的实用性。由于检测单元中的“u”型管的硬度小于第二连接件的硬度，两个隧道单元之间设置的检测单元也可以提前检测、预报两个隧道单元之间存在的潜在问题，达到提醒两个相邻连接的隧道单元之间分离、移动、破裂等情况。
13.进一步，所述第一连接件为若干的第一钢筋，若干的第一钢筋间隔均匀的设置在预留凹槽内，所述第一钢筋的一端与第一墙体固定连接，且第一钢筋的另一端与第二墙体固定连接。钢筋牢固耐用，是建筑作业的优良材料。
14.进一步，所述限位件为若干的第一箍筋，若干的第一箍筋间隔均匀的设置在预留凹槽内，所述第一箍筋套设在若干的第一钢筋上，且所述第一箍筋与若干的第一钢筋固定连接。箍筋不仅可以起到固定钢筋的效果，浇筑混凝土后，配合钢筋即为承重结构，增加装置的稳定性、牢固性。
15.进一步，所述第二连接件为若干的第二钢筋，若干的第二钢筋均布在两个隧道单元之间且都位于隧道单元的预留凹槽内，所述第二钢筋的一端与一个隧道单元的墙体固定连接，且第二钢筋的另一端与相邻隧道单元的墙体固定连接；所述加固件为若干的第二箍筋，若干的第二箍筋间隔均匀的设置在预留凹槽内，所述第二箍筋与第一钢筋、第二钢筋和第一箍筋固定连接。钢筋、箍筋结实耐用、牢固稳定。这样的设计，使得两个连接处在纵向、横向上，均有钢筋作为承重装置，箍筋对钢筋的多次加固和限位连接，浇筑混凝土后，本装置综合使用上更加的稳定、牢固。
16.进一步，所述防水层为缓膨型遇水膨胀止水条层。膨胀止水条在遇水后，会自动的膨胀，止水条可以填满缝隙，如此达到防水的效果。
17.进一步，所述涂料层为水泥基渗透结晶型防水涂料层。水泥基渗透结晶型防水涂料层经久耐用、防水效果好。
18.一种装配式隧道暗挖交界处连接连接方法，该方法步骤如下：1）提供第一墙体和第二墙体，在第一墙体和第二墙体之间设置预留凹槽，并将第一墙体和第二墙体的相邻端部凹凸连接；2）在第一墙体和第二墙体的连接部位设置防水层；3）提供第一连接件，将第一连接件设置预留凹槽内，所述第一连接件的一端与第一墙体焊接固定连接，所述第一连接件的另一端与第二墙体焊接固定连接；4）提供检测单元，将检测单元固定设置在预留凹槽内；将检测单元的一端与第一墙体相连设置，将检测单元的另一端与第二墙体相连设置；5）提供限位件，将限位件固定设置在第一连接件上；6）所述第一墙体和第二墙体构成一个隧道单元；两个相邻隧道单元之间提供第二连接件，所述第二连接件位于预留凹槽内，所述第二连接件的一端与一个隧道单元固定连接，且第二连接件的另一端与另一个隧道单元固定连接；7）提供加固件，将加固件固定设置在第一连接件、第二连接件和限位件上；8）提供混凝土，将混凝土浇筑于第一墙体和第二墙体之间的预留凹槽内，完成预留凹槽的填充，所述第一连接件、第二连接件、限位件、加固件以及检测单元均镶嵌于混凝
土中；9）提供具有防水效果的涂料层，在混凝土浇筑成型的外壁上涂抹涂料层。
19.本方法可以快速、高效的完成隧道连接处的连接，不仅具有很好的防水效果；如此连接，各结构之间连接关系牢固、稳定。操作简单、技术要求低、施工成本低，实用性高。
附图说明
20.图1为本发明实施例的主视图。
21.图2为本发明实施例的立体图。
22.图3为本发明实施例的检测单元的结构示意图。
23.图4为图3中a的放大结构示意图。
具体实施方式
24.下面通过具体实施方式进一步详细的说明：说明书附图中的附图标记包括：第一墙体1、第二墙体2、预留凹槽3、第一钢筋4、“u”型管5、第一箍筋6、第二箍筋7、第二钢筋8、第一囊袋51、第二囊袋52、突刺53。
25.实施例基本如附图1和图2所示：一种装配式隧道暗挖交界处连接装置，包括，第一墙体1和第二墙体2，第一墙体1和第二墙体2连接处设有预留凹槽3；第一墙体1和第二墙体2的相邻端凹凸连接。
26.还包括第一连接件、限位件、第二连接件、检测单元和加固件。
27.第一连接件，设置在预留凹槽3内，第一连接件的一端与第一墙体1固定连接，且第一连接件的另一端与第二墙体2固定连接。第一连接件为若干的第一钢筋4，若干的第一钢筋4间隔均匀的设置在预留凹槽3内，第一钢筋4的一端与第一墙体1固定连接，且第一钢筋4的另一端与第二墙体2固定连接。本实施例中，第一钢筋4共设有八个，在预留凹槽3内分为两层，每层有四个，在其他实施例中，第一钢筋4的数量可以根据实际所需自由选择。
28.限位件，设置在预留凹槽3内，限位件固定设置在第一连接件上。限位件为若干的第一箍筋6，若干的第一箍筋6间隔均匀的设置在预留凹槽3内，第一箍筋6套设在若干的第一钢筋4上，且第一箍筋6与若干的第一钢筋4固定连接。本实施例中，第一箍筋6共设有六个。
29.第一墙体1和第二墙体2连接构成一个隧道单元。第二连接件用于连接两个相邻的隧道单元。第二连接件位于预留凹槽3内，且第二连接件的一端与一个隧道单元的墙体固定连接，且第二连接件的另一端与相邻隧道单元的墙体固定连接。加固件位于预留凹槽内，加固件与第一连接件、第二连接件和限位件固定连接。
30.第二连接件为若干的第二钢筋8，若干的第二钢筋8均布在两个隧道单元之间且都位于隧道单元的预留凹槽3内，本实施例中，第二钢筋8共设有五个。第二钢筋8的一端与一个隧道单元的墙体固定连接，且第二钢筋8的另一端与相邻隧道单元的墙体固定连接。加固件为若干的第二箍筋7，若干的第二箍筋7间隔均匀的设置在预留凹槽3内，本实施例中第二箍筋7共有六个，六个箍筋相连设置，一体成形。第二箍筋7与第一钢筋4、第二钢筋8和第一箍筋6固定连接。
31.第一钢筋4、第二钢筋8、第一箍筋6和第二箍筋7，钢筋、箍筋结实耐用、牢固稳定。
这样的设计，使得两个连接处在纵向、横向上，均有钢筋作为承重装置，箍筋对钢筋的多次加固和限位连接，浇筑混凝土后，本装置综合使用上更加的稳定、牢固。
32.如附图3、图4所示，检测单元，设置在预留凹槽3内；检测单元包括水平设置的且呈倒立的“u”型管5和装载件，“u”型管5的两端开口朝下，“u”型管5整体呈水平。“u”型管5的一端贯穿第一墙体1，且“u”型管5的另一端贯穿第二墙体2，所述“u”型管5两端的端口均朝向隧道内侧。装载件装设在“u”型管5的水平段内且位于“u”型管5的管内，装载件与“u”型管5的内壁接触设置，且“u”型管5在与装载件相接触的面上设有若干的突刺53；装载件内填充有有色、无毒、有气味的液体。
33.装载件共设有两个，两个装载件呈上下相邻装设在“u”型管5内，上下两个装载件均与“u”型管5的相邻管壁上的突刺53接触设置。两个装载件均为柔性的囊袋，两个囊袋分别为第一囊袋51和第二囊袋52，第一囊袋51中装设有a胶，第二囊袋52中装设有b胶，第一囊袋51和第二囊袋52中的a、b胶相配合使用。且a、b胶内均调适有红色染料和香精，本方案中红色染料为复合钛红，本方案中香精为薰衣草香精，味道清香、易引起注意。
34.检测单元共设有三个。两个检测单元位于第一墙体1和第二墙体2之间，位于预留凹槽3的正中间位置，位于两层第一钢筋4中，且每个检测单元左右两边各有两个第一钢筋4。另一个检测单元设置在两个隧道单元之间，且同样位于预留凹槽3内，“u”型管5呈水平设置，“u”型管5的一端贯穿一个隧道单元的墙体，“u”型管5的另一端贯穿相邻隧道单元的墙体，“u”型管5的两端口均朝向隧道内侧。本方案中，“u”型管5的硬度强度均小于第一钢筋4和第二钢筋8的硬度强度，本实施例中，“u”型管5的材质为工程塑胶。
35.这样第一墙体1、第二墙体2或者相邻两个隧道的单元之间在坍塌分裂时，第一墙体、第二墙体或者相邻两个隧道单元之间发生位移时，“u”型管5要先发生断裂或者遭到破坏。由于在“u”型管5中装填有第一囊袋51和第二囊袋52，且在“u”型管5的管壁上设有突刺53，这样在“u”型管5遭到破坏时，突刺53会刺破第一囊袋51、第二囊袋52，第一囊袋51和第二囊袋52中的a、b胶会溢出，a、b胶并通过“u”型管5的两端流向隧道内；由于a、b胶中调适有红色染料和香精，从“u”型管中流出的红色的a、b胶并伴随薰衣草香味能够达到提醒隧道维修人员，此处隧道连接处可能存在遭到破坏，方便及时检修。本方案中，可以通过控制第一囊袋51和第二囊袋52的材质达到隧道正常时候，“u”型管5中的突刺53不会刺破第一囊袋51和第二囊袋52，只有在隧道连接处发生位移碎裂时，“u”型管5上的突刺53才会刺破囊袋，本方案中囊袋的材质选择橡胶，在其他实施例中，囊袋的材质还可以为：包括但不限于，塑胶。
36.为了增强装置的防水效果，在第一墙体1和第二墙体2的连接端部还设有防水层，本方案中，防水层为缓膨型遇水膨胀止水条层。膨胀止水条在遇水后，会自动的膨胀，止水条可以填满缝隙，如此达到防水的效果。
37.为了进一步的增强装置的防水效果，而在向预留凹槽3内浇筑混凝土后，在第一墙体1和第二墙体2的连接处的混凝土上还设有涂料层。本实施例中，涂料层为水泥基渗透结晶型防水涂料层。水泥基渗透结晶型防水涂料层经久耐用、防水效果好。
38.一种装配式隧道暗挖交界处连接连接方法，该方法步骤如下：1）提供第一墙体1和第二墙体2，在第一墙体1和第二墙体2之间设置预留凹槽3，并将第一墙体1和第二墙体2的相邻端部凹凸连接；2）在第一墙体1和第二墙体2的连接部位设置防水层；
3）提供第一连接件，将第一连接件设置预留凹槽3内，第一连接件的一端与第一墙体1焊接固定连接，第一连接件的另一端与第二墙体2焊接固定连接；4）提供检测单元，将检测单元固定设置在预留凹槽3内；将检测单元的一端与第一墙体1相连设置，将检测单元的另一端与第二墙体2相连设置；5）提供限位件，将限位件固定设置在第一连接件上；6）第一墙体1和第二墙体2构成一个隧道单元；两个相邻隧道单元之间提供第二连接件，第二连接件位于预留凹槽3内，第二连接件的一端与一个隧道单元固定连接，且第二连接件的另一端与另一个隧道单元固定连接；7）提供加固件，将加固件固定设置在第一连接件、第二连接件和限位件上；8）提供混凝土，将混凝土浇筑于第一墙体1和第二墙体2之间的预留凹槽内，完成预留凹槽3的填充，第一连接件、第二连接件、限位件、加固件以及检测单元均镶嵌于混凝土中；9）提供具有防水效果的涂料层，在混凝土浇筑成型的外壁上涂抹涂料层。
39.具体操作：使用本装置时，首先，在第一墙体1和第二墙体2的连接处的缝隙上安装缓膨型遇水膨胀止水条层。然后手动安装第一钢筋4、第一箍筋6、第二钢筋4、检测单元和第二箍筋8。在进行混凝土的浇筑，混凝土浇筑成型后，在混凝土的表面上涂上涂料层为水泥基渗透结晶型防水涂料层即可。
40.本方案通过多层的防水处理，装置在使用过程中，防水效果好；本装置操作工序少，操作简单，生产效率高。同时，第一墙体1和第二墙体2之间的凹凸结合，在预留凹槽3内的第一连接件、限位件和混凝土之间的浇筑成形，使得装置总体牢固、稳定。同时，隧道在遭到破坏或者发生碎裂时，本装置中的检测单元可以提前及时的检测出隧道存在安全隐患，达到检测、提前预警的技术效果；本装置中的检测单元设置简单、检测效果好、不需额外操作、使用成本低，实用性高。
41.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。