類矩形盾構隧道的管片連接結構及其施工方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及盾構隧道管片施工技術領域，尤其是指一種類矩形盾構隧道的管片連 接結構及其施工方法。
【背景技術】
[0002] 盾構結構的管片是相互拼接組裝而成，在管片拼裝過程中，管片與管片之間的接 頭位置是整個結構受力的薄弱點，由于類矩形的管片其截面跨度較大，因而當組裝完成后 管片所承受的外部荷載較大。目前常規的盾構隧道管片接縫方式，襯擱連接螺栓至管片內 環面的距離相同，但是，由于整環管片各部位受到的彎矩大小是不同的，因此，現有的管片 接縫方式還不能達到很好的結構承載能力。而且，現有的混凝上盾構隧道中的相鄰的管片 分塊的環面基本是面與面直接接觸，當隧道管片由于周圍的水±壓力作用產生應力彎曲 時，或者隧道管片在施工拼裝過程產生應力集中時，相鄰的管片分塊的角部極易相互碰撞 而造成破損。
【發明內容】
[0003] 有鑒于上述問題，本發明提供了一種類矩形盾構隧道的管片連接施工方法，整環 管片由多個管片分塊拼接而成，所述方法包括：
[0004] 在多個所述管片分塊的接縫處均設置用于將相鄰兩個管片分塊相互連接的螺栓， 將每個所述螺栓設置在相對于所述整環管片的內環面的距離相同的位置；
[0005] 根據有限元模型分析得到所述整環管片的內力分布情況，將承受正彎矩的接縫處 的螺栓向靠近所述整環管片的內環面的方向移動一第一距離，將承受負彎矩的接縫處的螺 栓向遠離所述整環管片的內環面的方向移動一第二距離。
[0006] 本發明類矩形盾構隧道的管片連接施工方法，根據盾構隧道內力分布情況，將承 受正彎矩（內側受拉)的接頭處的螺栓向靠近整環管片的內環面的方向移動，使該螺栓更靠 近管片內邊緣，將承受負彎矩(外側受拉)的接頭處的螺栓向遠離整環管片的內環面的方向 移動，使該螺栓更靠近管片外邊緣，相比通常盾構隧道管片正、負彎矩處螺栓位置一致的布 置方式，增加了接頭剛度，更有效的發揮螺栓作用，提高了管片的承載能力。
[0007] 本發明類矩形盾構隧道的管片連接施工方法的進一步改進在于，將承受正彎矩的 接縫處的螺栓向靠近所述整環管片的內環面的方向移動一第一距離，包括：
[000引承受正彎矩的接縫處的相鄰兩個管片分塊的拼接面分別設有第一接頭件，所述第 一接頭件上開設有第一螺栓孔組W及供穿設錯筋的多個第一錯固孔，所述第一螺栓孔組包 括至少一個供穿設螺栓的第一螺栓孔，多個所述第一錯固孔W所述第一螺栓孔組為圓屯、并 沿圓周布設于所述第一螺栓孔組的外圍；
[0009]調節所述第一接頭件的高度，包括:所述第一接頭件的底面與所述整環管片的內 環面相貼合，所述第一螺栓孔組與所述整環管片的內環面的距離為第一初始距離，調節后 的第一接頭件的所述第一螺栓孔組與所述第一接頭件的底面的距離為第一調后距離，調節 所述第一接頭件的高度W使所述第一調后距離小于所述第一初始距離，且所述第一調后距 離與所述第一初始距離相差所述第一距離；
[0010] 在承受正彎矩的接縫處的相鄰兩個管片分塊的調節后的第一接頭件的第一螺栓 孔中穿設螺栓，W使承受正彎矩的接縫處的螺栓向靠近所述整環管片的內環面的方向移動 一第一距離。
[0011] 本發明類矩形盾構隧道的管片連接施工方法的進一步改進在于：
[0012] 承受正彎矩的接縫處的相鄰兩個管片分塊分別在拼接面處形成有第一手孔，該相 鄰兩個管片分塊各自的第一接頭件在所述第一手孔內相向貼合設置；
[0013] 所述第一接頭件上靠近拼接面的側壁上部形成有第一定位槽，該相鄰兩個管片分 塊分別在拼接面處形成有與所述第一定位槽相對應的第二定位槽，該相鄰兩個管片分塊各 自的所述第二定位槽與該相鄰兩個管片分塊各自的第一接頭件的所述第一定位槽拼接形 成供穿設第一定位棒的第一定位孔，該相鄰兩個管片分塊通過所述第一定位棒進行徑向方 向上的定位。
[0014] 本發明類矩形盾構隧道的管片連接施工方法的進一步改進在于，W所述第一距離 調節所述第一接頭件的高度，所述第一距離為25mm~75mm。
[0015] 本發明類矩形盾構隧道的管片連接施工方法的進一步改進在于，將承受負彎矩的 接縫處的螺栓向遠離所述整環管片的內環面的方向移動一第二距離，包括：
[0016] 承受負彎矩的接縫處的相鄰兩個管片分塊的拼接面分別設有第二接頭件，所述第 二接頭件上開設有第二螺栓孔組W及供穿設錯筋的多個第二錯固孔，所述第二螺栓孔組包 括至少一個供穿設螺栓的第二螺栓孔，多個所述第二錯固孔W所述第二螺栓孔組為圓屯、并 沿圓周布設于所述第二螺栓孔組的外圍；
[0017] 調節所述第二接頭件的高度，包括:所述第二接頭件的底面與所述整環管片的內 環面相貼合，所述第二螺栓孔組與所述整環管片的內環面的距離為第二初始距離，調節后 的第二接頭件的所述第二螺栓孔組與所述第二接頭件的底面的距離為第二調后距離，調節 所述第二接頭件的高度W使所述第二調后距離大于所述第二初始距離，且所述第二調后距 離與所述第二初始距離相差所述第二距離；
[0018] 在承受負彎矩的接縫處的相鄰兩個管片分塊的調節后的第二接頭件的第二螺栓 孔中穿設螺栓，W使承受負彎矩的接縫處的螺栓向遠離所述整環管片的內環面的方向移動 一第二距離。
[0019] 本發明類矩形盾構隧道的管片連接施工方法的進一步改進在于：
[0020] 承受負彎矩的接縫處的相鄰兩個管片分塊分別在拼接面處形成有第二手孔，該相 鄰兩個管片分塊各自的第二接頭件在所述第二手孔內相向貼合設置；
[0021] 所述第二接頭件上靠近拼接面的側壁下部形成有第=定位槽，該相鄰兩個管片分 塊分別在拼接面處形成有與所述第=定位槽相對應的第四定位槽，該相鄰兩個管片分塊各 自的所述第四定位槽與該相鄰兩個管片分塊各自的第二接頭件的所述第=定位槽拼接形 成供穿設第二定位棒的第二定位孔，該相鄰兩個管片分塊通過所述第二定位棒進行徑向方 向上的定位。
[0022] 本發明類矩形盾構隧道的管片連接施工方法的進一步改進在于，W所述第二距離 調節所述第二接頭件的高度，所述第二距離為25mm~75mm。
[0023] 本發明還提供了一種利用上述的類矩形盾構隧道的管片連接施工方法的類矩形 盾構隧道的管片連接結構，整環管片由多個管片分塊拼接而成，多個所述管片分塊的接縫 處均設有用于將相鄰兩個管片分塊相互連接的螺栓，位于承受正彎矩的接縫處的螺栓靠近 所述整環管片的內環面，位于承受負彎矩的接縫處的螺栓遠離所述整環管片的內環面。
[0024] 本發明類矩形盾構隧道的管片連接結構，位于承受正彎矩（內側受拉)的接頭處的 螺栓靠近整環管片的內環面，即該螺栓更靠近管片內邊緣，位于承受負彎矩(外側受拉）的 接頭處的螺栓遠離整環管片的內環面，即該螺栓更靠近管片外邊緣，相比通常盾構隧道管 片正、負彎矩處螺栓位置一致的布置方式，增加了接頭剛度，更有效的發揮螺栓作用，提高 了管片的承載能力。
[0025] 本發明類矩形盾構隧道的管片連接結構的進一步改進在于，所述整環管片的斷面 呈類矩形狀，所述整環管片包括:位于所述斷面拱底位置的拱底圓弧段、位于所述斷面拱頂 位置的拱頂圓弧段、W及位于所述斷面兩側拱腰位置的兩個拱腰圓弧段;兩個所述拱腰圓 弧段的半徑相等，且均小于所述拱底圓弧段的半徑W及所述拱頂圓弧段的半徑;所述拱底 圓弧段分別與兩個所述拱腰圓弧段光滑相切連接，所述拱頂圓弧段分別與兩個所述拱腰圓 弧段光滑相切連接。
[0026] 本發明類矩形盾構隧道的管片連接結構的進一步改進在于：
[0027] 相鄰兩個管片分塊的拼接面包括端面外弧側與端面內弧側，相鄰兩個管片分塊