一种预应力钢混组合结构盾构管片的制作方法

本实用新型涉及建筑工程隧道盾构施工管片领域，具体涉及一种预应力钢混组合结构盾构管片。

背景技术：

随着我国经济建设的高速发展，我国逐渐兴起地铁及综合管廊建设的高潮。为尽量减少施工对环境的干扰，通常采用盾构工法。因为该方法具有易于控制地面隆沉、不需降水、对环境干扰较小、施工高速安全、工程质量优良等优点。盾构法施工的基本过程是在隧道掘进的同时，将预制的盾构管片，在盾尾内部依次拼装，逐环形成隧道结构。

盾构管片类型主要有球墨铸铁管片、钢管片、复合管片和钢筋混凝土管片等,每环由数块管片组合而成。钢管片主要用型钢或钢板焊接加工而成,其强度高,延性好,运输安装方便,施工时在施工应力作用下易变形,在地层内也易锈蚀。钢筋混凝土管片有一定强度,加工制作比较容易,耐腐蚀、造价低,是最常用的管片形式,但较笨重,在运输、安装施工过程中易损坏。

在软弱及易液化地层中管片易发生上浮现象。管片的受力上浮会导致隧道轴线的偏移、管片产生错台与破损、环间螺栓剪断以及渗漏水等安全事故。特别是在强震地区的软弱地层中，传统的混凝土管片形式存在较大的安全风险。

技术实现要素：

本实用新型提供一种预应力钢混组合结构盾构管片，解决了在强震地区易液化地层中混凝土管片出现接头螺栓剪断、管片破裂、管片端部混凝土脱落、大变形及错台等震害，实现了在强震地区易液化地层中可以稳定支撑。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种预应力钢混组合结构盾构管片，包括：

管，该管由若干个单管片首尾连接而成，所述单管片内具有多个通孔；

框架，所述单管片上均设置框架，且单管片位于框架内，所述单管片与相邻的单管片通过框架连接；

钢绞线，该钢绞线设置在单管片的通孔内，且钢绞线两端与两侧的单管片可拆卸连接。

所述框架包括一对连接板和一对端头，一对所述连接板分别设置在单管片轴向两侧，一对所述端头分别固定在一对所述连接板两端，且端头与连接板固定，所述端头与相邻单管片的端头连接有螺栓，所述钢绞线两端穿过端头和相邻的单管片的端头与相邻的单管片可拆卸连接，所述连接板上开有若干连接孔。

所述连接板与端头位于单管片一侧固定有剪力钉，所述剪力钉内嵌至单管片内。

所述端头外侧开有第一密封槽，所述第一密封槽内内嵌第一防水密封圈，所述第一防水密封圈两侧与端头接触。

所述连接板外侧开有一对第二密封槽，且所述连接孔位于一对所述第二密封槽之间，所述管两侧设置有一对第二密封圈，一对所述第二密封圈分别位于若干个所述单管片轴向两侧的连接板的第二密封槽内。

所述钢绞线两端分别连接有锚固件，所述锚固件与单管片固定。

本实用新型的有益效果是：由于采用了钢绞线和端头螺栓连接每个管片，在强震作用下通过端头螺栓和钢绞线可以保证单管片之间的连接稳定性，保护主体预应力组合结构体系安全。

单管片采用混凝土结构，整体刚度较大，管节在强震易液化地区具有u型螺栓和预应力钢绞线两种整体性保障措施。

通过第一密封圈和一对第二密封圈可以保证连接端面的紧固件不受水分锈蚀。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的单管片结构示意图。

图2是本实用新型的端头连接结构示意图。

图3是本实用新型的钢绞线连接示意图。

图4是本实用新型的管主视图。

图中：1-管；11-单管片；2-钢绞线；3-连接板；4-端头；5-螺栓；6-剪力钉；7-第一防水密封圈；8-第二防水密封圈；9-锚固件。

具体实施方式

实施例1:

参照图4，是本实用新型实施例1的结构示意图，一种预应力钢混组合结构盾构管片，包括：

管1，该管由若干个单管片11首尾连接而成，所述单管片11内具有多个通孔；

框架，所述单管片11上均设置框架，且单管片位于框架内，所述单管片11与相邻的单管片通过框架连接；

钢绞线2，该钢绞线2设置在单管片11的通孔内，且钢绞线2两端与两侧的单管片11可拆卸连接。

实际使用时：首先将每个单管片11通过框架在布放位置连接在一起形成管1，然后通过钢绞线2与相邻的单管片11进行固定校紧，使框架之间连接更加紧固，在进行钢绞线2固定时，每个单管片11上的钢绞线2与相邻的单管片11里的钢绞线2依次错落排列，具体为一个钢绞线2的端头两侧为相邻单管片11的钢绞线2线体。

本实施例中单管片11为钢筋混凝土结构。

实施例2:

在实施例1的基础上，参照图1，本实施例的不同之处在于：所述框架包括一对连接板3和一对端头4，一对所述连接板3分别设置在单管片11轴向两侧，一对所述端头4分别固定在一对所述连接板3两端，且端头4与连接板3固定，所述端头4与相邻单管片11的端头4连接有螺栓5，所述钢绞线2两端穿过端头4和相邻的单管片11的端头4与相邻的单管片11可拆卸连接，所述连接板3上开有若干连接孔。

实际使用时：通过连接板3和端头4包裹在单管片11外，可以增加单管片11的结构强度，同时通过螺栓5连接端头可以方便组装，提高管1的布置效率，同时通过管1轴向连接的时候，通过连接孔与相同的管1由螺栓进行连接即可。

本实施例中螺栓5可以采用u型螺栓进行连接。

实施例3:

在实施例1或2的基础上，参照图1，本实施例的不同之处在于：所述连接板3与端头4位于单管片11一侧固定有剪力钉6，所述剪力钉6内嵌至单管片11内。

实际使用时：单管片11直接在一对连接板3和一对端头4组成的框架内直接浇筑成型，浇筑时，剪力钉6被浇筑在单管片11内，使连接板3和端头4通过剪力钉6与单管片11连接更加稳定，整体结构强度增加。

实施例4:

在实施例1或2或3的基础上，参照图1，本实施例的不同之处在于：所述端头4外侧开有第一密封槽，所述第一密封槽内内嵌第一防水密封圈7，所述第一防水密封圈7两侧与端头4接触。

实际使用时：通过第一防水密封圈7，可以在端头4通过螺栓5连接的时候，两个端头4夹紧第一防水密封圈7，端头4连接的端面被隔绝，使螺栓5不会被锈蚀，同时又可以防止管1外向管1内渗水。

实施例5:

在实施例4的基础上，参照图1，本实施例的不同之处在于：所述连接板3外侧开有一对第二密封槽，且所述连接孔位于一对所述第二密封槽之间，所述管1两侧设置有一对第二防水密封圈8，一对所述第二防水密封圈8分别位于若干个所述单管片11轴向两侧的连接板3的第二密封槽内。

实际使用时：通过第二防水密封圈8在管1与管1之间通过连接孔由螺栓5连接时，管1内与管1外缝隙通过第二防水密封圈8进行密封，防止渗水。

实施例6:

在实施例5的基础上，参照图1，本实施例的不同之处在于：所述钢绞线2两端分别连接有锚固件9，所述锚固件9与单管片11固定。

实际使用时：通过锚固件9可以方便钢绞线2进行连接，方便钢绞线2在连接后进行校紧工作，使单管片11之间连接更加紧固。

本实施例中锚固件9为预应力锚固件。

本实施中，在单管片11内壁面位于锚固件上方开有操作孔。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细的说明，但本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化，其都在该技术的保护范围内。