一种新型的盾构管片的制作方法

本实用新型涉及盾构管片领域，具体为一种新型的盾构管片。

背景技术：

目前，随着城市地铁、海底隧道等地下交通的高速发展，对隧道工程提出了较高的要求，结构安全性好、承载力高、耐久性长等特点。因此，常使用盾构法对隧道工程进行施工，而盾构法中核心受力构件为盾构管片，盾构管片容易受到环境中带有腐蚀性的氯离子、硫酸铬离子或者地下水长期，浸泡，导致管片自身受到腐蚀，特别是相邻管片之间的接缝处，即纵缝，沿盾构方向相邻管片之间接缝处，即环缝，容易进入腐蚀因子，导致腐蚀程度比较严重，现有技术将环形盾构管片交错连接，使盾构方向的相邻管片之间的接缝不在同一直线上，从而避免环缝处的腐蚀，而针对纵缝现有技术中没有较好的解决方法，由于盾构管片内环处于地面以下，地面的腐蚀因子易从盾构管片内环的纵缝处进入，从而导致盾构管片被腐蚀，同时现有技术中的盾构管片本身结构不具备抗腐蚀性，即使在盾构管片上加入防水和防腐蚀的结构，也只起到一定的缓解作用，不能极大程度的提高盾构管片的抗腐蚀能力，造成管片较大面积损毁，产生较大较深裂缝、剥落等影响隧道结构安全、耐久性以及后期运营安全；

同时，现有技术在进行盾构管片的环形拼接时，稳固性较差且安装困难，导致盾构管片的环形拼接费时费力，多个盾构管片拼接在一起后，容易发生偏移错位，导致隧道存在安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型的盾构管片，通过在盾构管片模具内设置纤维复合材料板材和钢筋，然后在盾构管片内浇筑混泥土成形为盾构管片，纤维复合材料板材设置在盾构管片模具的内表面，由于纤维复合材料板材具有质量轻、抗腐烛、抗疲劳性能好的特点，使盾构管片本身结构具有抗腐蚀能力，再结合设置在纵缝处的止水板，大大的提高了盾构管片的抗腐蚀性和防水性，增加了盾构管片的使用寿命，提高了安全性能。同时，还在盾构管片的一端开设t型插槽，另一端固定有t型插件，通过t型插槽和t型插件的配合来实现快速拼接，使盾构管片的拼接省时省力，再结合止水板的对两个相邻盾构管片的限位作用，避免了拼接后发生偏移和错位的情况，进一步地提高了盾构管片的安全性能。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种新型的盾构管片，其特征在于，包括纤维复合材料板材（2）、盾构管片（3）和若干钢筋，所述盾构管片（3）内部的底面和侧面均设置有所述纤维复合材料板材（2），所述盾构管片（3）的内部铺设有若干钢筋，所述纤维复合材料板材（2）和所述钢筋均通过混泥土与所述盾构管片（3）固定

所述盾构管片的一端开设有t型插槽，另一端固定有t型插件，相邻两个所述盾构管片通过所述t型插槽与所述t型插件的配合连接在一起；

还包括钢板，所述盾构管片的内表面上固定有所述钢板，所述钢板远离所述盾构管片的一面开设有两个所述凹槽，两个所述凹槽对称设置在所述钢板的两边，所述凹槽为矩形，所述凹槽长度方向的两端均开设有螺纹孔；

还包括止水板，所述止水板包括板件a和两个所述板件b，所述板件a的两端均固定有所述板件b，所述板件a和板件b一体式制成，两个所述板件b分别与相邻两个钢板上的所述凹槽相配合，所述板件b的两端均开设有贯穿所述板件a的螺纹孔a，螺栓穿设在所述螺纹孔与所述螺纹孔a内，所述止水板的两端通过螺栓分别固定在相邻两个所述盾构管片上。

通过采用上述技术方案，纤维复合材料板材使盾构管片本身具有一定的抗腐蚀能力，在结合设置在纵缝处的止水板，大大的提高了盾构管片的抗腐蚀性，提高了盾构管片的安全性能。通过t型插槽和t型插件的配合来实现快速拼接，使盾构管片的拼接省时省力，再结合止水板的对两个相邻盾构管片的限位作用，避免了拼接后发生偏移和错位的情况，进一步地提高了盾构管片的安全性能。

进一步地，所述板件a与所述钢板相接触的一面与所述板件的弧面相贴合。

通过采用上述技术方案，防止板件a与钢板之间产生较大的缝隙，导致腐蚀因子进入对盾构管片造成腐蚀。

进一步地，所述钢板包括横向加固板和纵向加固板，所述钢板与所述盾构管片相接触的一面固定有若干所述横向加固板和若干所述纵向加固板，若干所述横向加固板和若干所述纵向加固板均平行设置，所述横向加固板与所述纵向加固板构成注浆槽，所述注浆槽内填充有连接所述钢板和盾构管片的环氧树脂层。

通过采用上述技术方案，在盾构管片与钢板之间的空隙内填充环氧树脂，环氧树脂填入注浆槽内，使盾构管片与钢板之间形成密封，不会产生空隙，同时环氧树脂的修补能力强，有一定的防腐作用，可以减慢钢板、横向加固板和纵向加固板被腐蚀速度，延长钢板和加固骨架的使用年限。

进一步地，所述横向加固板和所述纵向加固板上均开设有嵌入孔，所述嵌入空内均穿设有所述嵌入连接件。

通过采用上述技术方案，通过横向加固板和所述纵向加固板上设置嵌入连接件，嵌入连接件与混泥土结合，使混泥土内部更加紧密，有效的防止腐蚀因子的进入，同时使盾构管片更加坚固。

进一步地，所述钢板远离所述盾构管片的一面开设有若干排气孔，所述排气孔与所述注浆槽了连通。

通过采用上述技术方案，在灌入环氧灌注胶过程中出气孔排出空气减少环氧灌注胶层中的气泡空隙等，同时也可以排出多余的环氧灌注胶。

进一步地，所述钢板的表面喷涂有聚脲弹性体层。

通过采用上述技术方案，聚脲弹性体层具有很好的抗腐蚀性能，可以保护钢板与外界接触的一面不受腐蚀，进一步地提高盾构管片的抗腐蚀性能。

本实用新型的有益效果是：

一种新型的盾构管片，通过在盾构管片模具内设置纤维复合材料板材和钢筋，然后在盾构管片模具内浇筑混泥土成形为盾构管片，纤维复合材料板材设置在盾构管片模具的内表面，由于纤维复合材料板材具有质量轻、抗腐烛、抗疲劳性能好的特点，使盾构管片本身结构具有抗腐蚀能力，再通过环氧树脂将钢板固定在盾构管片的内表面上，钢板上还设置有止水板，止水板位于相邻两个盾构管片的纵缝处，止水板有效的防止了外界的水和腐蚀因子从纵缝处进入到盾构管片内，大大的提高了盾构管片的抗腐蚀性和防水性，增加了盾构管片的使用寿命，提高了安全性能；

同时，还在盾构管片的一端开设t型插槽，另一端固定有t型插件，通过t型插槽和t型插件的配合来实现快速拼接，使盾构管片的拼接省时省力，再结合止水板的对两个相邻盾构管片的限位作用，避免了拼接后发生偏移和错位的情况，进一步地提高了盾构管片的安全性能，横向加固板和所述纵向加固板上设置嵌入连接件，再浇筑混泥土，使混泥土内部更加紧密，有效的防止腐蚀因子的进入，同时使盾构管片更加坚固。

附图说明

图1为本实用新型一种新型的盾构管片结构示意图；

图2为本实用新型一种新型的盾构管片a-a向剖视图；

图3为本实用新型一种新型的盾构管片止水板结构示意图；

图4为本实用新型一种新型的盾构管片的连接示意图；

图5为本实用新型一种新型的盾构管片中钢板结构示意图；

图中，2-纤维复合材料板材，3-盾构管片，4-钢板，5-止水板，6-嵌入连接件，31-t型插槽，32-t型插件，41-凹槽，42-螺纹孔a，43-横向加固板，44-纵向加固板，45-注浆槽，46-嵌入孔，47-排气孔，51-板件a，52-板件b。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

在隧道工程施工常采用盾构法，盾构法中核心受力构件为盾构管片，而现有技术中盾构管片自身不具备抗腐蚀性能，导致盾构管片腐蚀严重，严重影响隧道的安全性能，同时现有技术中在对盾构管片拼接时，稳固性较差且安装困难，导致盾构管片的环形拼接费时费力，多个盾构管片拼接在一起后，容易发生偏移错位，导致隧道存在安全隐患，为解决盾构管片自身存在的问题，如图1和图2所示，本申请提供了一种新型的盾构管片，包括纤维复合材料板材（2）、盾构管片（3）和若干钢筋，所述盾构管片（3）内部的底面和侧面均设置有所述纤维复合材料板材（2），所述盾构管片（3）的内部铺设有若干钢筋，所述纤维复合材料板材（2）和所述钢筋均通过混泥土与所述盾构管片（3）固定，盾构管片3的一端开设有t型插槽31，另一端固定有t型插件32，相邻两个盾构管片3通过t型插槽31与t型插件32的配合连接在一起；

据上述，本实用新型一种新型盾构管片的工艺成形过程为：首先在盾构管片模具内表面和底面均设置纤维复合材料板材2，然后在盾构管片模具内铺设若干钢筋，最后通过在盾构管片模具内浇筑混泥土成形为盾构管片3。纤维复合材料是由增强纤维和树脂基体组成，其特点在于热膨胀系数与混凝土相近、质量轻、抗腐烛、抗疲劳性能好，能在酸、碱、氯盐和潮湿的环境中期使用，且对本身性能影响不大，使盾构管片3本身结构具有抗腐蚀能力，增加了盾构管片3的使用寿命。通过t型插槽31和t型插件32的配合来实现快速拼接，使盾构管片3的拼接省时省力。

由于相邻管片之间的接缝处，即纵缝，沿盾构方向相邻管片之间接缝处，即环缝，容易进入腐蚀因子，导致腐蚀程度比较严重，现有技术将环形盾构管片交错连接，使盾构方向的相邻管片之间的接缝不在同一直线上，从而避免环缝处的腐蚀，而针对纵缝现有技术中没有较好的解决方法，地面的腐蚀因子易从盾构管片内环的纵缝处进入，从而导致盾构管片被腐蚀，虽然上述结构使盾构管片3本身具有抗腐蚀性，但纵缝的存在，导致盾构管片3抗腐蚀效果不明显，不能极大程度上提高盾构管片3的抗腐蚀性能，同时t型插槽31和t型插件32的配合没有对相邻两个盾构管片3进行限位，使拼接后发生偏移和错位，为解决这一问题，本申请还设计了如下结构：

如图3至图5，还包括钢板4，所述盾构管片3的内表面上固定有所述钢板4，所述钢板4远离所述盾构管片3的一面开设有两个所述凹槽41，两个所述凹槽41对称设置在所述钢板4的两边，所述凹槽41为矩形，所述凹槽41长度方向的两端均开设有螺纹孔42；

还包括止水板5，止水板5包括板件a51和两个板件b52，板件a51的两端均固定有板件b52，板件a51和板件b52一体式制成，两个板件b52分别与相邻两个钢板4上的凹槽41相配合，板件b52的两端均开设有贯穿板件a51的螺纹孔a，螺栓穿设在螺纹孔42与螺纹孔a内，止水板5的两端通过螺栓分别固定在相邻两个盾构管片3上，板件a51与钢板4相接触的一面与板件4的弧面相贴合。

止水板5上的板件b52与凹槽41相配合并通过螺栓固定，使止水板5更稳定的连接在钢板4上，同时板件a51与钢板4相接触的一面与板件4的弧面相贴合，止水板5位于相邻两个盾构管片3的纵缝处，止水板5有效的防止了外界的水和腐蚀因子从纵缝处进入到盾构管片3内，止水板5与盾构管片3自身抗腐蚀结构相结合，大大的提高了盾构管片3的防水性，同时钢板4具有较高的强度，增加了盾构管片3的使用寿命，提高了安全性能。通过t型插槽31和t型插件32的配合来实现快速拼接，使盾构管片3的拼接省时省力，再结合止水板5对两个相邻盾构管片3的限位作用，避免了拼接后发生偏移和错位的情况，进一步地提高了盾构管片3的安全性能。钢板4虽然能提高盾构管片3的强度，但钢板4抗腐蚀性差，易被腐蚀，从而降低了盾构管片3强度，为克服这一问题，本申请还做了如下设计：

钢板4的表面喷涂有聚脲弹性体层，聚脲弹性体喷涂是一种新型万能的涂装技术，也是获得国际推崇的环保涂装技术。此种无溶剂、无污染的绿色喷涂施工技术，是结构防水技术的最新发展，以其环保、耐化学腐蚀、高强度、高抗渗、耐磨、热稳定好、柔韧抗冲击、无接缝、与凝土附着力强等优点，有效简化了防水结构设计层数，降低厚度。可以保护钢板4与外界接触的一面不受腐蚀，进一步地提高盾构管片3的抗腐蚀性能。

据上述，钢板4与盾构管片3的固定方式可采用多种方式，如使用混泥土进行固定，但为了进一步提高盾构管片3的抗腐蚀性，同时提高盾构管片3的坚固性，本申请采用如下方式对钢板4进行固定：

钢板4包括横向加固板43和纵向加固板44，钢板4与盾构管片3相接触的一面固定有若干横向加固板43和若干纵向加固板44，若干横向加固板43和若干纵向加固板44均平行设置，横向加固板43与纵向加固板44构成注浆槽45，注浆槽45内填充有连接钢板4和盾构管片3的环氧树脂层；

横向加固板43和纵向加固板44上均开设有嵌入孔46，嵌入孔46内均穿设有嵌入连接件6；

钢板4远离盾构管片3的一面开设有若干排气孔47，排气孔47与注浆槽45连通，在灌入环氧灌注胶过程中排气孔47排出空气减少环氧灌注胶层中的气泡空隙等，同时也可以排出多余的环氧灌注胶。

本申请采用环氧树脂将钢板4固定在盾构管片3上，将环氧树脂填入注浆槽内，使盾构管片3与钢板4之间形成密封，不会产生空隙，同时环氧树脂的修补能力强，有一定的防腐作用，可以减慢钢板4、横向加固板43和纵向加固板44被腐蚀速度，延长钢板4、横向加固板43和纵向加固板44的使用年限。同时，为了提高盾构管片3的坚固性，还设置有若干嵌入连接件6，通过在横向加固板43和所述纵向加固板44上设置嵌入连接件6，使混泥土内部更加紧密，有效的防止腐蚀因子的进入，同时使盾构管片3更加坚固。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。