错缝矩形盾构的封顶管片及立柱管片的拼装结构及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种盾构管片的拼装，尤其涉及一种错缝矩形盾构的封顶管片及立柱 管片的拼装结构及方法。
【背景技术】
[0002] 管片拼装是盾构法隧道施工中的一项重要分项工程，在盾构法施工过程中占据很 特殊的位置，对整个工程起着至关重要的作用。管片拼装质量直接影响盾构隧道的受力状 况，影响整个工程的好坏。管片拼装不当极易出现错台、张角、环面不平，产生局部应力集 中，进而可能导致管片碎裂、渗漏，甚至出现下环管片无法拼装的后果。
[0003] 矩形盾构法隧道施工中，采用错缝拼装方式对矩形隧道管片（中间设立柱）进行 拼装施工，管片结构形式更为复杂，无类似工程可参考，拼装过程更难以控制，主要表现为 以下几个方面：
[0004] 1)拼装理念差异大
[0005] 基于矩形盾构特殊拼装机的功能特性，矩形管片拼装顺序选择、移动、定位等较圆 形隧道有所不同。圆形隧道管片的成环一般仅控制"关键块"的插入，但矩形隧道管片结构 特殊，在控制"关键块"插入时，还必须同时保证横竖方向的净空尺寸。
[0006] 2)环高差控制难度大
[0007] 矩形管片环与环之间采用斜螺栓的连接方式，环与环之间可调间隙较小，一旦环 高差过大将会造成斜螺栓无法顺利插入，因此拼装过程中对环高差控制难度较大。
[0008] 3)环、纵缝张角控制难度大
[0009] 管片环与环之间采用斜螺栓的连接方式，管片块与块采用预埋螺栓型接头钢盒子 结合短螺栓的连接形式，可调间隙均较小，一旦管片环、纵缝张角过大易引起管片碎裂和渗 漏，同时可能导致封顶块和中间立柱插入困难，严重影响成型管片质量。
[0010] 4)中间立柱插入难度大
[0011] 矩形管片上、下块之间的间隙及对应位置较难控制，中间立柱纵向插入时易发生 错位、偏转，管片碎裂，环面不平，施工难度较大。
[0012] 5)拼装熟练度差、拼装速度慢
[0013] 矩形管片需要2台单臂环形旋转拼装机和1台双臂拼装机配合拼装，同时需要双 人操作拼装机并相互默契配合，操作方法与以往单圆有显著区别，因此需要一段时间的适 应。同时矩形管片落底块、封顶块、块和中间立柱的定位要求特别高，拼装一环管片需要的 时间较长。
[0014] 6)拼装过程中稳定控制难度大
[0015] 矩形管片拼装过程中，上部管片均为单侧固定，且整环管片在封顶块插入前均为 水平悬臂状态，相对于圆形截面管片，矩形管片在拼装过程中保持形状较难，稳定控制难度 大。
[0016] 沈秀芳、曹文宏、杨志豪等人在申请专利《双圆盾构法隧道衬砌结构施工方法》 (03116674. 1)中公开了一种针对双圆盾构隧道管片结构施工方法，该方法包括管片的预 制、管片的拼装、衬砌圆环的拼接等。
[0017] 孙魏、吴欣之、薛勇等人在申请专利《一种适用于矩形隧道的管片结构及其拼装方 法》（201310492331.7)中公开了一种适用于矩形隧道的管片结构及其拼装方法，通过合理 布置，使钢板受拉、混凝土受压，不必配置管片中的受力钢筋，只需布置构造钢筋即可；与混 凝土管片相比可以减小矩形隧道的管片厚度，采用此种复合结构管片可以满足大断面矩形 隧道的受力要求，有利于矩形断面隧道的推广应用。
[0018] 吴金山、吴欣之、罗鑫等人在申请专利《矩形盾构管片的拼接加工方法及其抗剪结 构》（201410090544. 1)中公开了一种适用于混凝土和钢材料相结合的管片，且使得管片强 度、拼接精度以及密封性能俱佳的矩形盾构管片的拼接加工方法及其抗剪结构。
[0019] 但是，双圆盾构管片结构形式与矩形盾构管片结构形式有较大差异，双圆盾构管 片结构的拼装方法无法适应于矩形盾构；现有矩形盾构拼装方式仅限于通缝矩形管片结构 形式，其拼装方法不适应于错缝矩形管片结构。
【发明内容】
[0020] 本发明所要解决的技术问题是提供一种拼装效率高、管片成型质量好的错缝矩形 盾构的封顶管片及立柱管片的拼装结构及方法。
[0021] 为实现上述技术效果，本发明公开了一种错缝矩形盾构的封顶管片及立柱管片 的拼装方法，包括：
[0022] 完成位于拼装空间的底部的下T形管片以及分别位于所述下T形管片两侧的左腰 部管片和右腰部管片的拼装；
[0023] 于所述拼装空间的顶部预留第一拼装区段；
[0024] 于所述拼装空间的顶部左侧或顶部右侧预留第二拼装区段；
[0025] 于所述第一拼装区段内拼装上T形管片；
[0026] 于所述第二拼装区段内拼装封顶管片；
[0027] 于所述上T形管片和所述下T形管片之间拼装立柱管片。
[0028] 所述拼装方法进一步的改进在于，将所述封顶管片拼装于所述上T形管片与所述 左腰部管片之间包括：
[0029] 拼装所述下T形管片；
[0030] 于所述下T形管片的右侧拼装右腰部管片的第一右腰单体；
[0031] 于所述下T形管片的左侧拼装左腰部管片的第一左腰单体；
[0032] 于所述第一右腰单体上拼装所述右腰部管片的第二右腰单体；
[0033] 于所述第一左腰单体上拼装所述左腰部管片的第二左腰单体；
[0034] 于所述第二右腰单体上拼装所述右腰部管片的第三右腰单体；
[0035] 于所述第二右腰单体上拼装所述右腰部管片的第四右腰单体；
[0036] 于所述第四右腰单体的顶部拼装所述上T形管片；
[0037] 于第二左腰单体上拼装第一左腰部管片的第三左腰单体；
[0038] 于所述上T形管片和所述第三左腰部管片之间拼装封顶管片。
[0039] 所述拼装方法进一步的改进在于，于所述上T形管片和所述第三左腰部管片之间 拼装所述封顶管片包括：
[0040] 于所述第三左腰单体和所述第一上T形管片上涂抹润滑剂；
[0041] 将所述封顶管片与所述第三左腰单体部分搭接；
[0042] 采用纵向插入式拼装方法将所述封顶管片纵向插入所述第三左腰单体与所述上T 形管片之间，进行拼装。
[0043] 所述拼装方法进一步的改进在于，将所述封顶管片拼装于所述上T形管片与所述 右腰部管片之间包括：
[0044] 于所述下T形管片的左侧拼装所述左腰部管片的第一左腰单体；
[0045] 于所述下T形管片的右侧拼装所述右腰部管片的第一右腰单体；
[0046] 于所述第一左腰单体上拼装所述左腰部管片的第二左腰单体；
[0047] 于所述第一右腰单体上拼装所述右腰部管片的第二右腰单体；
[0048] 于所述第二左腰单体上拼装所述左腰部管片的第三左腰单体；
[0049] 于第三左腰单体上拼装第四左腰单体；
[0050] 于第四左腰单体顶部拼装上T形管片；
[0051] 于第二右腰单体上拼装第三右腰单体；
[0052] 于所述上T形管片和第三右腰