专利名称：一种盾构隧道管片的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种隧道管片，尤其涉及一种应用于小半径曲线段的大直径盾构隧道 管片。
背景技术：
在盾构隧道掘进机掘进过后的盾尾处，直接安装预制的钢筋混凝土管片，这些管 片拼装成环后，就形成了永久衬砌结构。在地铁隧道施工工程中，经常会发生管片破碎、隧 道渗水、漏浆、轴线偏差超标、地面沉降等一系列问题。管片破碎现象是施工中的最普遍现 象。由于管片破碎，不仅会引起隧道渗水、漏浆，而且会影响到隧道的使用性能，因此是隧道 施工过程中较棘手也是必须妥善处理的问题之一。随着城市交通的发展，直径超过IOm的大直径盾构隧道在城市道路工程和地铁工 程中的应用也越发增多，如上海的越江隧道直径普遍在Ilm 15m。目前国内直径Ilm的盾构机实施的隧道最小曲线半径为450m，管片环宽(图1中 W方向的尺寸)普遍为1. 5m,即直线环管片的环宽为1. 5m,曲线环管片(转弯环管片)在隧 道衬砌中的内侧(指在隧道中靠近转弯曲线圆心的一侧)的环宽为1.5m-0.03m，外侧(指 在隧道中远离转弯曲线圆心的一侧)的环宽为1. 5m+0. 03m。如图1所示，一旦隧道曲线半 径R小于450m，就会出现盾构机轴线与管片环向轴线间交角偏大的现象。图中在两个直线 环管片2和4之间设置曲线环管片3，与隧道转弯曲线拟合。相应地，盾壳1的外侧内壁11 与直线环管片4的外侧外壁41间隙会偏大，但盾壳1的内侧内壁12与直线环管片4的内 侧外壁42间隙过小，甚至发生干涉，相互挤压而导致管片破损，盾构姿态难以控制，影响结 构的耐久性和正常使用。为了解决上述问题，目前采用的措施是(1)通过粘贴纠偏锲子来调整衬砌环面；(2)推进时，前半环顺着管片原轴线方向推进，待管片与机壳之间的缝隙增大后， 后半环推进时再对盾构姿态进行调整。以上两种措施结合运用，使管片与盾构机之间的轴线夹角变小，同时减少管片外 部的破碎。但上述方案操作复杂，必须实时监控，现场控制难度很高。因此，本领域的技术人员致力于开发一种结构简单，方便易行的应用于小半径曲 线段的大直径盾构隧道管片。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单， 方便易行的应用于小半径曲线段的大直径盾构隧道管片。为实现上述目的，本发明提供了一种盾构隧道管片，其特征在于所述隧道管片由 钢筋混凝土制成，所述隧道管片内幅面有多组手孔，所述钢筋混凝土中钢筋为梁式结构，其 中，在所述管片的所述手孔两端设置两个钢筋梁，每根所述钢筋梁包括多根沿管片圆周方向贯通的梁主筋，所述梁主筋通过多道梁箍筋固定，所述两根钢筋梁间设置多根分布筋；多 个所述隧道管片组成的管片环的环宽度为0. 75m。在本发明的较佳实施方式中，所述隧道曲线段的平面曲率半径小于450m。在本发明的另一较佳实施方式中，所述多个所述隧道管片组成的环管片的外径为 Ilm 15m0在本发明的另一较佳实施方式中，每个所述钢筋梁包括6根所述梁主筋。在本发明的另一较佳实施方式中，所述分布筋分别沿管片轴线方向配置和沿管片 圆周方向配置。较佳地，所述沿管片圆周方向配置的分布筋为4根。在本发明的另一较佳实施方式中，每个所述钢筋梁中还分别设置1根腰筋，所述 腰筋沿管片圆周方向贯通，位于所述钢筋梁中靠近所述隧道管片边缘的一侧。本发明的0. 75m小环宽的直线环管片与通用的1. 5m环宽的曲线环管片进行组合， 保证了盾壳与直线环管片的间隙，防止管片相互挤压而导致的破损，有效解决了小半径曲 线段大直径盾构隧道施工和管片拟合难题。本发明的配筋方案使得0. 75m小环宽的直线环 管片整体性加强，受到千斤顶顶推时更加耐久。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。
图1是现有技术的工作原理示意图；图2是本发明的一个较佳实施例的工作原理示意图；图3是图2所示实施例的隧道管片结构示意图；图4是图3所示隧道管片在A面上的剖面示意图。
具体实施例方式外径11 15m的盾构管片一般采用环宽1. 5m的管片，为了便于隧道拼装施工，管 片环设计分为标准环、左转弯环和右转弯环三种规定环宽的管片环。每环由数片管片组成。如图2所示，在隧道平面曲率半径较小，例如小于450m的情况下，在转弯环后组合 使用环宽0. 75m的小环宽直线环，来拟合上述小曲率曲线，可以保证盾壳1的内侧内壁12 与小环宽直线环管片40的内侧外壁402的间隙，避免管片相互挤压而导致的破损。如图3所示，小环宽管片40内幅面有多组手孔409，难以按常规管片的钢筋均勻分 布方式布置钢筋。因此，如图4所示，在管片40手孔两端设置两根梁410和420，梁与梁间 设置分布钢筋407传递手孔范围内外部荷载，以满足结构承载力和耐久性的要求。图4中每根钢筋梁包括6根沿管片圆周方向贯通的梁主筋403，梁主筋403通过多 道梁箍筋405固定。分布筋407分别沿管片轴线方向配置和沿管片圆周方向配置。同时， 在迎千斤顶面的梁内外两侧设置腰筋406，以增加管片的结构强度。以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创 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
1.一种盾构隧道管片，其特征在于所述隧道管片由钢筋混凝土制成，所述隧道管片 内幅面有多组手孔，所述钢筋混凝土中钢筋为梁式结构，其中，在所述管片的所述手孔两端 设置两个钢筋梁，每根所述钢筋梁包括多根沿管片圆周方向贯通的梁主筋，所述梁主筋通 过多道梁箍筋固定，所述两根钢筋梁间设置多根分布筋；多个所述隧道管片组成的管片环 的环宽度为0. 75m。
2.如权利要求1所述的盾构隧道管片，其中所述隧道曲线段的平面曲率半径小于 450m。
3.如权利要求1所述的盾构隧道管片，其中所述多个所述隧道管片组成的环管片的外 径为Ilm 15m0
4.如权利要求1所述的盾构隧道管片，其中每个所述钢筋梁包括6根所述梁主筋。
5.如权利要求1所述的盾构隧道管片，其中所述分布筋分别沿管片轴线方向配置和沿 管片圆周方向配置。
6.如权利要求5所述的盾构隧道管片，其中所述沿管片圆周方向配置的分布筋为4根。
7.如权利要求1所述的盾构隧道管片，其中每个所述钢筋梁中还分别设置1根腰筋，所 述腰筋沿管片圆周方向贯通，位于所述钢筋梁中靠近所述隧道管片边缘的一侧。
全文摘要
本发明公开了一种盾构隧道管片，其特征在于隧道管片由钢筋混凝土制成，隧道管片内幅面有多组手孔，钢筋混凝土中钢筋为梁式结构，其中，在管片的手孔两端设置两个钢筋梁，每根钢筋梁包括多根沿管片圆周方向贯通的梁主筋，梁主筋通过多道梁箍筋固定，两根钢筋梁间设置多根分布筋；多个隧道管片组成的管片环的环宽度为0.75m。本发明的0.75m小环宽的直线环管片与通用的1.5m环宽的曲线环管片进行组合，保证了盾壳与直线环管片的间隙，防止管片相互挤压而导致的破损。本发明的配筋方案使得0.75m小环宽的直线环管片整体性加强，受到千斤顶顶推时更加耐久。
文档编号E21D11/04GK102071954SQ20101059627
公开日2011年5月25日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者宁佐利, 徐正良, 黄爱军, 齐明山 申请人:上海市城市建设设计研究院