混凝土管片衬砌纵向接缝结构的制作方法

本实用新型涉及水电工程领域，尤其涉及一种混凝土管片衬砌纵向接缝结构。

背景技术：

全断面隧道掘进机(TBM)是一种在推力持续作用下，推进主动旋转着的刀盘，通过刀盘上转动的滚刀挤压破碎岩石，使隧洞全断面一次开挖成形的施工机械。隧洞掘进过程中，双护盾TBM采用的预制钢筋混凝土管片衬砌，承受围岩、地下水、内水以及与掘进机有关的各种施工荷载。四边形管片衬砌具有拼装简单，受力条件较好的特点，其管片纵向接缝一般采用平面接触，螺栓连接，管片安装器安装，管片安装质量很大程度上决定于操作人员的经验和技术，管片接缝的质量问题可能会导致管片受力不均匀，产生错台甚至裂缝。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种易于生产、方便安装、稳定性更高的混凝土管片衬砌纵向接缝结构。

为解决上述技术问题本实用新型所采用的技术方案是：混凝土管片衬砌纵向接缝结构，相邻两件混凝土衬砌在纵向接缝处通过螺栓连接，在纵向接缝处其中一件混凝土衬砌设置有凸台、另一件混凝土衬砌设置有凹槽，凸台与凹槽相互咬合。

进一步的是：相邻两件混凝土衬砌在纵向接缝的对接面设置有止水条。

进一步的是：止水条设置于纵向接缝对接面的内侧。

进一步的是：凸台高度为50mm～100mm、长度为混凝土衬砌厚度的1/2～2/3、宽度为纵向接缝宽度的1/2～2/3；凹槽形状规格与凸台形状规格相适配。

进一步的是：凸台四周侧面与接缝平面之间的夹角为40°～50°；凹槽形状规格与凸台形状规格相适配。

本实用新型的有益效果是：通过衬砌纵向接缝中凸台与凹槽的互相咬合，在接缝处承受荷载时，获得更大的摩擦阻力或反向作用力，具备更高的结构稳定性；增加了渗径，有利于结构防渗；增加了单个管片的约束条件，提高了管片拼装的精度。

附图说明

图1是本实用新型的接缝结构主视图；

图2是本实用新型的接缝结构侧视图；

图3是本实用新型的接缝位置示意图；

图中标记：1-凸台、2-凹槽、3-混凝土衬砌、4-止水条、5-螺栓、6-纵向接缝、7-螺栓孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1～图3所示，本实用新型的相邻两件混凝土衬砌3在纵向接缝6处通过螺栓5连接，在纵向接缝6处其中一件混凝土衬砌3设置有凸台1、另一件混凝土衬砌3设置有凹槽2，凸台1与凹槽2相互咬合。

为提高防渗性能，相邻两件混凝土衬砌3在纵向接缝6的对接面设置有止水条4；止水条4优选设置于纵向接缝6对接面的内侧。

凸台1形状规格优选设置方式为：凸台1高度为50mm～100mm、长度为混凝土衬砌3厚度的1/2～2/3(优选设置为1/2)、宽度为纵向接缝宽度6的1/2～2/3(优选设置为1/2)；由于凸台1与凹槽2相互咬合，凹槽2形状规格与凸台1形状规格相适配，相应地，凹槽2深度为50mm～100mm、长度为混凝土衬砌3厚度的1/2～2/3(优选设置为1/2)、宽度为纵向接缝6宽度的1/2～2/3(优选设置为1/2)。

为方便对接，凸台1四周侧面应倾斜设置，凸台1四周侧面与接缝平面之间的夹角为40°～50°，优选设置为45°。由于凸台1与凹槽2相互咬合，凹槽2形状规格与凸台1形状规格相适配，相应地，凹槽2四周侧面与接缝平面之间的夹角为40°～50°，优选设置为45°。

安装管片时，通过操作手控制的管片安装器，将管片旋转到正确角度，将后装管片的凸台1或凹槽2对准先装管片的凹槽2或凸台1，管片拼装具有更多的约束条件，提高了拼装质量。

在掘进机换步或脱困时，管片受到由后推进油缸施加的沿洞轴线方向的作用力，纵向接缝位置的凸台1和凹槽2可以将作用力通过接触面之间的摩擦力和压力的形式分散到相连接的两个管片上，相比平面接触能够更好的传递荷载，提高了衬砌结构的稳定性。

在管片受到外水压力的情况下，纵向接缝结构通过延长接缝间接触面的表面长度，有效延长了渗径，减低了接缝处的渗透坡降和渗透压力。