一种用于盾构隧道管片的抗浮装置

1.本实用新型涉及盾构隧道管片抗浮技术领域，具体涉及一种用于盾构隧道管片的抗浮装置。


背景技术：

2.对于传统盾构在软弱地层的施工过程中，由于地层应力的重分布，地层向上作用力的合力与衬砌环自重的差值常常大于地层对衬砌环的摩擦力，引起衬砌环上浮，为了解决这一问题，常使用抗浮锚杆以满足隧道的抗浮要求，但现有适用于盾构隧道管片的抗浮锚杆需要在盾构隧道管片上增设锚杆固定孔，破坏了管片的完整性，且锚固效果不佳；另外，现有的抗浮锚杆通常忽视了防水要求，在水头较高的隧道内难以进行应用。


技术实现要素：

3.针对现有技术的上述不足，本实用新型提供了一种用于盾构隧道管片的抗浮装置，解决了现有盾构隧道管片的抗浮锚杆锚固效果不佳、防水性能差的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：
5.提供一种用于盾构隧道管片的抗浮装置，其包括锚固连接板、抗浮锚杆和止水基环，锚固连接板的中部嵌设有套筒，抗浮锚杆贯穿套筒，且抗浮锚杆的后端设置有与套筒的端部相抵接的抵接头，抗浮锚杆内部设置有注浆通孔，抗浮锚杆上紧密套设有止水套，止水套的端部与套筒的端部相抵接，止水基环同时套设在套筒和止水套上，且止水基环与止水套紧密配合，止水套上设置有第一环形凸棱，止水基环内设置有第二环形凸棱，第一环形凸棱与第二环形凸棱相卡合。
6.采用上述技术方案的有益效果为：本方案在实施前，需要使用钻机穿过盾构隧道管片的注浆孔，并在土体内钻孔，其中锚固连接板与盾构隧道管片的内壁固定连接，抗浮锚杆设置在钻孔内，止水基环设置在注浆孔的端口处，通过注浆通孔向钻孔内注浆，使抗浮锚杆限位固定在钻孔内，而抗浮锚杆的后端通过抵接头将锚固连接板压紧固定，从而通过抗浮锚杆实现盾构隧道管片与注浆土层的固定连接，其锚固效果良好；同时通过止水基环与止水套的紧密配合，实现抗浮锚杆的防水密封，通过注浆的方式使止水基环与注浆孔防水密封，从而实现本方案抗浮装置良好的防水性能。
7.进一步地，锚固连接板上设置有用于与盾构隧道管片螺栓连接的螺栓孔，锚固连接板的外侧面为平面，便于抗浮锚杆的安装以及注浆，锚固连接板的内侧面为与盾构隧道管片内壁相贴合的弧形面；从而提高锚固连接板与盾构隧道管片的配适度，同时使锚固连接板可压紧固定止水基环。
8.进一步地，套筒外侧端与锚固连接板的外侧面齐平，且套筒的内侧端凸出锚固连接板的内侧面。
9.进一步地，位于套筒的外侧端的锚固连接板上设置有与抵接头相配适的环形沉槽。
10.进一步地，止水基环的外侧端设置有环形凸台，环形凸台可将止水基环限位在注浆孔的端口处，防止止水基环滑入注浆孔内，同时环形凸台与锚固连接板相抵接，从而实现对止水基环的限位固定。
11.进一步地，抗浮锚杆的前端设置有锚杆头，锚杆头设置有若干与注浆通孔连通的出浆孔，便于浆液注入钻孔内。
12.进一步地，抗浮锚杆为涨壳式预应力中空锚杆，使得注浆后抗浮锚杆可更加稳固地设置在钻孔内，从而达到更好的锚固效果。
13.进一步地，第一环形凸棱和第二环形凸棱的截面均呈l形。
附图说明
14.图1为本方案抗浮装置的结构示意图。
15.图2为抗浮装置与盾构隧道管片配合的剖视图。
16.图3为锚固连接板的剖视图。
17.图4为止水套与止水基环配合的剖视图。
18.其中，1、锚固连接板，2、抗浮锚杆，3、止水基环，4、套筒，5、抵接头，6、止水套，7、第一环形凸棱，8、第二环形凸棱，9、环形沉槽，10、环形凸台，11、锚杆头，12、出浆孔，13、螺栓，14、盾构隧道管片。
具体实施方式
19.下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。
20.如图1至图4所示，本方案的抗浮装置包括锚固连接板1、抗浮锚杆2和止水基环3，锚固连接板1的中部嵌设有套筒4，抗浮锚杆2贯穿套筒4，抗浮锚杆2的后端设置有与套筒4的端部相抵接的抵接头5，且位于套筒4外侧端的锚固连接板1上设置有与抵接头5相配适的环形沉槽9，抗浮锚杆2内部设置有注浆通孔，抗浮锚杆2上紧密套设有止水套6，止水套6的端部与套筒4的端部相抵接，止水基环3同时套设在套筒4和止水套6上，且止水基环3与止水套6紧密配合，止水套6上设置有第一环形凸棱7，止水基环3内设置有第二环形凸棱8，第一环形凸棱7和第二环形凸棱8的截面均呈l形，第一环形凸棱7与第二环形凸棱8相卡合，从而实现止水套6的限位固定。
21.锚固连接板1上设置有用于与盾构隧道管片14螺栓连接的螺栓孔，锚固连接板1的外侧面为平面，便于抗浮锚杆2的安装以及注浆，锚固连接板1的内侧面为与盾构隧道管片14内壁相贴合的弧形面；从而提高锚固连接板1与盾构隧道管片14的配适度，同时使锚固连接板1可压紧固定止水基环3，套筒4的外侧端与锚固连接板1的外侧面齐平，且套筒4的内侧端凸出锚固连接板1的内侧面，其中套筒4用于限位止水基环3以及抵接止水套6。
22.止水基环3的外侧端设置有环形凸台10，环形凸台10可将止水基环3限位在注浆孔的端口处，防止止水基环3滑入注浆孔内，同时环形凸台10与锚固连接板1相抵接，从而实现对止水基环3的限位固定。
23.优选地，抗浮锚杆2为涨壳式预应力中空锚杆或者其他变尺寸锚杆，使得注浆后抗浮锚杆2可更加稳固地设置在钻孔内，从而达到更好的锚固效果；抗浮锚杆2的前端设置有锚杆头11，锚杆头11设置有若干与注浆通孔连通的出浆孔12，便于浆液注入钻孔内。
24.本方案在具体实施时，先使用钻机穿过盾构隧道管片14的注浆孔，并在土体内钻孔，清孔后，将止水基环3安装在注浆孔的端口处，将抗浮锚杆2穿过套筒4，再将止水套6从抗浮锚杆2的前端穿入，并套设在抗浮锚杆2靠近后端的位置，再将抗浮锚杆2穿过止水基环3，使止水套6与止水基环3套紧密配合，并使第一环形凸棱7与第二环形凸棱8相卡合，确保止水套6固定在止水基环3上，通过螺栓13将锚固连接板1固定在盾构隧道管片14的内壁上，通过注浆通孔向钻孔内注浆，使抗浮锚杆2限位固定在钻孔内，而抗浮锚杆2的后端通过抵接头5将锚固连接板1压紧固定，从而通过抗浮锚杆2实现盾构隧道管片14与注浆土层的固定连接，其锚固效果良好；同时通过止水基环3与止水套6的紧密配合，实现抗浮锚杆2的防水密封，通过注浆的方式使止水基环3与注浆孔防水密封，从而实现本方案抗浮装置良好的防水性能。


技术特征：
1.一种用于盾构隧道管片的抗浮装置，其特征在于，包括锚固连接板(1)、抗浮锚杆(2)和止水基环(3)，所述锚固连接板(1)的中部嵌设有套筒(4)，所述抗浮锚杆(2)贯穿套筒(4)，且抗浮锚杆(2)的后端设置有与套筒(4)的端部相抵接的抵接头(5)，所述抗浮锚杆(2)内部设置有注浆通孔，所述抗浮锚杆(2)上紧密套设有止水套(6)，所述止水套(6)的端部与套筒(4)的端部相抵接，所述止水基环(3)同时套设在套筒(4)和止水套(6)上，且止水基环(3)与止水套(6)紧密配合，所述止水套(6)上设置有第一环形凸棱(7)，所述止水基环(3)内设置有第二环形凸棱(8)，所述第一环形凸棱(7)与第二环形凸棱(8)相卡合。2.根据权利要求1所述的用于盾构隧道管片的抗浮装置，其特征在于，所述锚固连接板(1)上设置有用于与盾构隧道管片(14)螺栓连接的螺栓孔，所述锚固连接板(1)的外侧面为平面，所述锚固连接板(1)的内侧面为与盾构隧道管片(14)内壁相贴合的弧形面。3.根据权利要求2所述的用于盾构隧道管片的抗浮装置，其特征在于，所述套筒(4)的外侧端与锚固连接板(1)的外侧面齐平，且套筒(4)的内侧端凸出锚固连接板(1)的内侧面。4.根据权利要求3所述的用于盾构隧道管片的抗浮装置，其特征在于，位于套筒(4)外侧端的所述锚固连接板(1)上设置有与抵接头(5)相配适的环形沉槽(9)。5.根据权利要求1所述的用于盾构隧道管片的抗浮装置，其特征在于，所述止水基环(3)的外侧端设置有环形凸台(10)，所述环形凸台(10)与锚固连接板(1)相抵接。6.根据权利要求1所述的用于盾构隧道管片的抗浮装置，其特征在于，所述抗浮锚杆(2)的前端设置有锚杆头(11)，所述锚杆头(11)设置有若干与注浆通孔连通的出浆孔(12)。7.根据权利要求1所述的用于盾构隧道管片的抗浮装置，其特征在于，所述抗浮锚杆(2)为涨壳式预应力中空锚杆。8.根据权利要求1所述的用于盾构隧道管片的抗浮装置，其特征在于，所述第一环形凸棱(7)和第二环形凸棱(8)的截面均呈l形。

技术总结
本实用新型公开了一种用于盾构隧道管片的抗浮装置，其包括锚固连接板、抗浮锚杆和止水基环，锚固连接板的中部嵌设有套筒，抗浮锚杆贯穿套筒，且抗浮锚杆的后端设置有与套筒的端部相抵接的抵接头，抗浮锚杆内部设置有注浆通孔，抗浮锚杆上紧密套设有止水套，止水套的端部与套筒的端部相抵接，止水基环同时套设在套筒和止水套上，且止水基环与止水套紧密配合，止水套上设置有第一环形凸棱，止水基环内设置有第二环形凸棱，第一环形凸棱与第二环形凸棱相卡合；本方案通过抗浮锚杆的后端通过抵接头将锚固连接板压紧固定，从而通过抗浮锚杆实现盾构隧道管片与注浆土层的固定连接，其锚固效果良好。固效果良好。固效果良好。


技术研发人员：陈光友 晏启祥 杨雪斌 李佩禅 代伟 张子苗 李军 蔡智 李宗奇
受保护的技术使用者：西南交通大学
技术研发日：2022.11.15
技术公布日：2023/3/21