适于顶管实施联络通道的衬砌连接结构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种适于顶管实施联络通道的衬砌连接结构，所述衬砌连接结构包括同心、且并排设置的一衬砌环一、一衬砌环二和一衬砌环三，各衬砌环对应所述顶管的切割范围处的管片布设一混凝土管片，所述混凝土管片沿环向的两侧分别通过一混凝土填充钢板块与各自所在的衬砌环的其它管片相围设，形成一整体的衬砌环。本发明在适于顶管实施的联络通道处采用混凝土作为衬砌结构，相对于原来的钢管片结构，不仅降低了施工成本，而且便于浇砌，保养成本低；另外，本结构还能安全、高效地确保区间联络通道的施工。
【专利说明】适于顶管实施联络通道的衬砌连接结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及地下隧道的区间联络通道的连接结构，特别涉及一种适于顶管实施联络通道的衬砌连接结构。
【背景技术】
[0002]区间联络通道的施工方法主要有:明挖法、暗挖法以及先明挖后暗挖法，由于市区施工场地狭小，不允许阻碍交通和对环境影响，在软土地区常采用冻结法。冻结法施工土体强度高，施工安全，但施工费用较高、施工周期长，要有专门的冷冻设备和专业技术队伍，且会污染环境。因此在工期紧张及环保要求日益提高的情况下，如何快速、安全、环保、高效地完成施工，便成为区间联络通道工程施工的关键。
[0003]顶管法是一种非开挖的铺设地下管道的施工方法，借助于主顶油缸及管道中继间等的顶推力，使工具管或掘进机从工作坑内穿过土层，并一直推到接收坑内吊起，同时将紧随工具管或掘进机后埋设管道。采用顶管法从隧道侧向顶进的方法施工联络通道，施工工作面小、无噪音，速度快、设备可重复利用、环保，因此应大力推广。但在实际施工中，由于联络通道与主隧道的结构连接处主隧道管片开口区域大，连接结点难以实施，且为防水设计薄弱环节。由此主隧道与顶管联络通道连接设计便成为制约顶管法施工联络通道的关键环
-K-T。
[0004]本领域相关技术的现状:
[0005]现有的盾构区间联络通道施工的施工步骤如下:
[0006]I)施工主体区间隧道，在联络通道位置共设置四环钢管片，其中中间两环为全环钢管片，两侧两环各为联络通道位置设置一块钢管片，其余块为混凝土管片；
[0007]2)采用冻结法施工联络通道位置土层；
[0008]3)待土体冻结完成后，撤出制冷工艺设备，打开联络通道位置的钢管片，形成暗挖通道马头门；
[0009]4)暗挖法实施联络通道毛洞，浇注联络通道衬砌结构；
[0010]5)实施联络通道与主隧道连接位置结构，形成整体现浇结构。
[0011]然而这种冻结法却存在以下缺陷:
[0012]冻结法施工联络通道需要采用钢管片、需要一系列制冷设备、专业的技术队伍，施工周期长，施工费用高，在冻结过程中会对周边土体产生环境污染，且需要采用暗挖法施工。因此在工期紧张、自动化及环保要求日益提高的情况下，如何快速、安全、环保、高效地完成施工，便成为区间联络通道工程施工的关键。
【发明内容】
[0013]有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供一种适于顶管实施联络通道的衬砌连接结构，其特点在于，所述衬砌连接结构包括同心、且并排设置的一衬砌环一、一衬砌环二和一衬砌环三，各衬砌环对应所述顶管的切割范围处的管片布设一混凝土管片，所述混凝土管片沿环向的两侧分别通过一混凝土填充钢板块与各自所在的衬砌环的其它管片相围设，形成一整体的衬砌环。
[0014]在一些实施例中，所述混凝土填充钢板块通过一连接螺栓与所述其它管片相连接。该连接螺栓可以是M30的螺栓。
[0015]在一些实施例中，各所述混凝土管片上均开设有至少一用于取拿的手孔。
[0016]在一些实施例中，所述顶管的切割范围为顶管的横断面区域，所述横断面区域为一正方形。
[0017]在一些实施例中所述混凝土管片包括若干钢筋，沿所述混凝土管片的环向预留有伸入两边的所述混凝土填充钢板块内的钢筋。这样，可以增强管片连接的牢固性。
[0018]在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实施例。
[0019]本发明的有益效果:本发明在适于顶管实施的联络通道处，采用混凝土作为衬砌结构，相对于原来的钢片联络结构，不仅降低了施工成本，而且便于浇砌，保养成本低。另夕卜，本结构还能安全、高效地确保区间联络通道的施工。
[0020]以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本发明的两联络通道的预留接口位置示意图。
[0022]图2为本发明的旁通道处衬砌环连接放大结构图。
[0023]图3为图2中旁通道处衬砌环连接沿1-1的放大结构剖视图。
[0024]图4本发明的衬砌环一中对应切割范围内的管片的展开放大图。
[0025]图5为衬砌环一中沿1-1的剖视放大结构图。
[0026]图6为位于两侧的衬砌环二或衬砌环三中对应切割范围的管片展开放大图。
[0027]图7为图6中A-A的剖视放大图。
[0028]图8为本发明的方形的顶管的节块的拆分图。
[0029]图9a为联络通道与主隧道接口处的后浇上下环梁结构示意图。
[0030]图9b为联络通道与主隧道接口处的后浇左右环梁结构示意图。
[0031]附图标记说明:
[0032]衬砌环一 1、衬砌环二 2、衬砌环三3、管片4、环向的其它管片5、
[0033]混凝土填充钢板块7、混凝土管片8、钢筋6、M30螺栓9、
[0034]顶管10、环梁11、切割范围12、手孔13
【具体实施方式】
[0035]下面举几个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。
[0036]实施例
[0037]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0038]如图1?8所示，本发明是将在区间联络通道的对应主隧道位置的管片处设计特殊管片，采用混凝土填充的钢板结构与混凝土管片结合设计，留出联络通道顶管管片接口位置，采用顶管法施工联络通道，待顶管推进完成后，再浇注洞口环梁，进而形成整体式联络通道结构。
[0039]具体施工时，适于顶管实施联络通道的衬砌连接结构，主要包括以下步骤:
[0040]I)如图1?3所示，主体隧道施工时，处于联络通道位置开口部位并排设置的三个环形衬砌环(即位于两侧的衬砌环二 2、和衬砌环三3，位于中央的衬砌环一 I)中的管片(即对应顶管的切割范围12所在区域的管片4)，采用混凝土填充钢板块7与混凝土管片8结构相结合设计，即，用于方形顶管推进的切割范围12内，比如横断面为2600mm*2600mm的方形顶管的切割范围内，先布设混凝土管片8，然后在混凝土管片8的周边(包括环向的两侧)分别采用混凝土填充钢板块7与环向的其它管片5通过M30螺栓9相连，以围设形成一环形的衬砌环结构。
[0041]2)当采用顶管10实施联络通道时，需切割掉如图3所示的三环衬砌环中的切割范围所对应区域。
[0042]如图3?5所示，假设位于两侧的衬砌环二 2、衬砌环三3，和位于中间的衬砌环一I的宽度均为1200_，由于衬砌环一 I位于三环的中央，因此需切割掉衬砌环一 I的整个全宽1200mmX2600mm范围内的混凝土。
[0043]另外，如图4所示，沿混凝土管片8的环向，预留钢筋6伸入两侧的混凝土填充钢板块7内，混凝土填充钢板块7内填充有混凝土，以连接混凝土管片8与混凝土填充钢板块?。
[0044]如图4所示，混凝土管片8在浇注过程中预留手孔13，便于切割后拿出混凝土管片8。
[0045]3)如图1所示，分别位于混凝土管片8的环向两侧的两块混凝土填充钢板块7与环向的其它管片5采用6.8级M30螺栓9连接。
[0046]4)如图3和图6所示，衬砌环二 2、衬砌环三3需切割全宽为700mm*2600mm范围的混凝土，在混凝土管片的沿环向还预留有钢筋6，用于伸入两边的两块混凝土填充钢板块7内，混凝土填充钢板块7内填充混凝土连接混凝土管片8与内置的钢板块；混凝土管片8浇注过程中预留手孔13，便于切割后拿出混凝土管片8。
[0047]5)如图2所示，两侧的混凝土填充钢板块7与环向的其它管片5采用6.8级M30螺栓9连接。
[0048]6)用于顶推的顶管10在与主隧道连接处采用可拆分的两部分节片，使用时，只需将两部分节片拼接形成一体的方形的顶管10的管头即可，如图8所示。
[0049]7)如图9a?9b所示，在实施顶管联络通道与主隧道连接处，后浇上下的环梁11和左右的环梁11。该浇注环梁部分可采用现有技术中已有的环梁施工方法来实现，该环梁灌注本身非本方案的改进点所在，故在此不作赘述。
[0050]以上详细描述了本发明的各较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本【技术领域】中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种适于顶管实施联络通道的衬砌连接结构，其特征在于，所述衬砌连接结构包括同心、且并排设置的一衬砌环一、一衬砌环二和一衬砌环三，各衬砌环对应所述顶管的切割范围处的管片布设一混凝土管片，所述混凝土管片沿环向的两侧分别通过一混凝土填充钢板块与各自所在的衬砌环的其它管片相围设，形成一整体的衬砌环。
2.如权利要求1所述的衬砌连接结构，其特征在于，所述混凝土填充钢板块通过一连接螺栓与所述其它管片相连接。
3.如权利要求1所述的衬砌连接结构，其特征在于，各所述混凝土管片上均开设有至少一用于取拿的手孔。
4.如权利要求1所述的衬砌连接结构，其特征在于，所述顶管的切割范围为顶管的横断面区域，所述横断面区域为一正方形。
5.如权利要求1?4中任意一项所述的衬砌连接结构，其特征在于，所述混凝土管片包括若干钢筋，沿所述混凝土管片的环向预留有伸入两边的所述混凝土填充钢板块内的钢筋。
【文档编号】E21D11/08GK104500094SQ201410831533
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月23日 优先权日:2014年12月23日
【发明者】黄爱军, 张海波, 张向霞, 齐明山, 王春凯, 杨波 申请人:上海市城市建设设计研究总院