专利名称：大直径盾构隧道扩挖建造地铁车站用管片的制作方法
技术领域：
大直径盾构隧道扩挖建造地铁车站用管片技术领域[0001]本实用新型涉及一种大直径盾构隧道扩挖建造地铁车站用管片，属于地下建筑工程技术领域。
背景技术：
[0002]目前，北京地铁区间隧道施工一般采用盾构法，而车站施工采用明挖法或浅埋暗挖法。区间盾构施工往往受车站施工的限制，使得盾构法的优势不能充分发挥，造成地铁工程工期的延长。另外，随着北京轨道交通线网的加密，地铁车站建设面临越来越复杂的环境道路狭窄、地面交通繁忙、大量的周边邻近建(构)筑物、密集的地下管线等。采用“大直径盾构结合浅埋暗挖法”建造地铁车站，可充分发挥盾构法和浅埋暗挖法的优势，解决区间盾构施工和车站施工的工期矛盾，实现困难地段单洞双线区间线路布置，大大减少施工对周围环境的影响等。[0003]盾构管片作为盾构施工的主要装配构件，目前仅用于地铁区间的建造。在大直径盾构隧道基础上，为满足浅埋暗挖法扩挖车站的需要，本实用新型对于车站范围内的盾构管片进行特殊设计。实用新型内容[0004]本实用新型的目的在于提供一种快速便捷地扩挖大直径盾构隧道形成侧式站台地铁车站的盾构管片。[0005]为实现上述目的，本实用新型采用以下设计方案[0006]一种大直径盾构隧道扩挖建造地铁车站用管片，每环大直径盾构隧道扩挖建造地铁车站用管片等分为9块，由6块标准管片、2块邻接管片和1块K型管片组成，所述标准管片、邻接管片和K型管片之间采用斜直螺栓连接。[0007]大直径盾构管片为模筑钢筋混凝土管片，混凝土强度等级为C50。[0008]每环大直径盾构管片的外径为10m，厚度为0. 5m,宽度为1. Sm。[0009]所述K型管片的接头角为8°，且由三小块构成，相邻小块之间的连接面预埋接缝钢板并通过接缝螺栓连接。接缝螺栓通过螺栓拆卸孔钢盒内的空间进行快速安装和拆卸。 在两块接缝钢板上沿盾构管片环宽方向等间距焊接一定尺寸的钢肋板和塞焊一定长度的锚筋，增大K型管片的抗剪切能力。[0010]在K型管片、邻接管片和/或标准管片的内、外弧面上，还可布置一些预埋钢板，以便在扩挖车站施工时架设初支、临时中隔壁、钢支撑等结构时焊接使用。[0011]大直径盾构管片的纵向和环向螺栓均采用斜直螺栓，每环管片中在K型管片与邻接管片之间设置4个螺栓，其他相邻两块管片间，即标准管片之间及标准管片与邻接管片之间环向连接设2个螺栓进行环向连接。[0012]车站范围内的盾构管片采用通缝拼装。大直径盾构管片的环与环之间采用通缝拼装，由斜直螺栓纵向连接，环与环之间设置36个纵向螺栓且沿圆周均勻布置。[0013]本实用新型的有益效果是[0014](1)本实用新型的大直径盾构管片，可在大直径盾构机通过车站范围内，实现盾构管片快速拼装与拆卸，保证施工时结构体系安全，缩短地铁车站的建造工期，降低工程造价。[0015](2)在扩挖车站施工时，由于大直径盾构管片上预埋钢板，使得盾构管片可以容易地与周围结构(初支、临时中隔壁、钢支撑等结构)快速连接，形成稳定的结构体系。[0016](3)K型管片的特殊分块构造型式，使得其在拆除时具有快速便捷的特性。使用专门工具拆卸K型管片上的接缝螺栓，可以迅速便捷地拆除管片，保证施工的进度和结构体系安全。[0017]
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步说明，以使本领域技术人员可以更清楚的得知本实用新型的技术方案，并非对本实用新型的限制。
[0018]图1是本实用新型大jI径盾构1_片横断面示[0019]图2是本实用新型大jI径盾构1_片的K型管[0020]图3是本实用新型大jI径盾构1_片的K型管[0021]附图标记说明[0022]1K型管片2Bl管片[0023]3Al管片4A2管片[0024]5A3管片6A4管片[0025]7A5管片8A6管片[0026]9B2管片10预埋钢板[0027]11纵向螺栓12Kl型管片[0028]13K2型管片14K3型管片[0029]15接缝螺栓16接缝钢板[0030]17钢肋板18锚筋[0031]19螺栓拆卸孔钢盒20环向螺栓[0032]21拼装定位孔22螺栓手孔。
具体实施方式
[0033]请参阅图1，为本实用新型大直径盾构管片横断面示意图。本实用新型大直径盾构管片，每环管片的外径为10m，厚度为0. 5m，宽度为1. Sm。每环大直径盾构管片等分9块，由 6块标准管片A，2块邻接管片B和1块K型管片组成，即由K型管片1、Bl管片2、Al管片 3、A2管片4、A3管片5、A4管片6、A5管片7、A6管片8和B2管片9构成。大直径盾构管片为模筑钢筋混凝土管片，混凝土强度等级为C50。[0034]在K型管片、邻接管片和标准管片的内、外弧面上的局部，布置一些预埋钢板10， 以便在扩挖车站施工时架设初支、临时中隔壁、钢支撑等结构时焊接使用。预埋钢板10上、 下表面为弧形，弧长690mm，钢板厚度为20mm，长度为1800mm。在扩挖施工中，架设初支、临时中隔壁、钢支撑等结构与之焊接。4[0035]请参阅图2和图3，分别是本实用新型大直径盾构管片的K型管片横断面示意图及 K型管片仰视图。K型管片1是本实用新型的重要部分，K型管片1的接头角为8°，且具有特殊的分块构造型式，由Kl型管片12、K2型管片13和K3型管片14等3小块构成。相邻的小块之间的连接面采用预埋2块接缝钢板16并通过接缝螺栓15连接。接缝钢板16的厚度为20mm，宽度为603mm，长度为1800mm。接缝螺栓15沿盾构管片环宽方向等间距设置 4个，选用M45螺栓，通过螺栓拆卸孔钢盒19内的空间进行安装和拆卸。在两块接缝钢板 16上沿盾构管片环宽方向等间距焊接一定尺寸的钢肋板17和塞焊一定长度的锚筋18，增大K型管片1的抗剪切能力。钢肋板17的尺寸为150mm (368mm) X 300 mmX12mm，锚筋18 的长度600mm，长度不足部分可弯折。[0036]大直径盾构管片的纵向螺栓11和环向螺栓20均采用斜直螺栓，在车站范围内盾构管片采用通缝拼装。环与环之间设置36个M36的纵向螺栓11且沿圆周均勻布置。每环的标准管片之间及标准管片与邻接管片之间设置2个M36的环向螺栓20，但在K型管片1 与邻接管片2，9之间设置4个M36的环向螺栓20。[0037]以扩挖施工双连拱侧式站台车站为例，来说明管片的拆除顺序。首先在盾构管片环内从底到顶施工底梁-柱-顶梁(顶梁与Kl型管片12相接，底梁与A3管片5和A4管片 6相连)，然后使用专门工具对称拆卸K型管片1上的接缝螺栓15、K型管片1与Bl型管片 2和Β2型管片9间的环向螺栓20以及Κ2型管片13和Κ3型管片14上的纵向螺栓，进而拆除Κ2型管片13和Κ3型管片14，接下来就可以对称拆除Bl管片2、Β2管片9、Al管片3、 Α6管片8、Α2管片4和Α5管片7。[0038]本实用新型大直径盾构管片的构造和尺寸可以根据具体工程进行相应的调整。[0039]本实用新型为一种快速便捷地扩挖大直径盾构隧道形成侧式站台地铁车站的盾构管片，本实用新型的管片在“大直径盾构结合浅埋暗挖法”建造地铁车站中，可实现盾构管片快速拼装与拆卸，保证施工时结构体系安全，缩短地铁车站的建造工期，降低工程造价。
权利要求1.一种大直径盾构隧道扩挖建造地铁车站用管片，其特征在于每环管片等分为9块， 由6块标准管片、2块邻接管片和1块K型管片组成，所述标准管片、邻接管片和K型管片之间采用斜直螺栓连接。
2.根据权利要求1所述的大直径盾构隧道扩挖建造地铁车站用管片，其特征在于所述管片为模筑钢筋混凝土管片，混凝土强度等级为C50。
3.根据权利要求1所述的大直径盾构隧道扩挖建造地铁车站用管片，其特征在于每环管片的外径为10m，厚度为0. 5m，宽度为1.8m。
4.根据权利要求1所述的大直径盾构隧道扩挖建造地铁车站用管片，其特征在于所述K型管片的接头角为8°，且由三小块构成，相邻小块之间的连接面预埋接缝钢板并通过接缝螺栓连接。
5.根据权利要求4所述的大直径盾构隧道扩挖建造地铁车站用管片，其特征在于在所述接缝钢板上沿盾构管片环宽方向等间距焊接钢肋板和塞焊锚筋。
6.根据权利要求1所述的大直径盾构隧道扩挖建造地铁车站用管片，其特征在于在所述K型管片、邻接管片和/或标准管片的内、外弧面上，设置预埋钢板。
7.根据权利要求1所述的大直径盾构隧道扩挖建造地铁车站用管片，其特征在于所述标准管片之间及标准管片与邻接管片之间设置2个螺栓，所述邻接管片和K型管片之间设置4个螺栓进行环向连接。
8.根据权利要求1所述的大直径盾构隧道扩挖建造地铁车站用管片，其特征在于所述管片的环与环之间采用通缝拼装，由斜直螺栓纵向连接，环与环之间设置36个纵向螺栓且沿圆周均勻布置。
专利摘要本实用新型涉及一种大直径盾构隧道扩挖建造地铁车站用管片，每环管片等分为9块，由6块标准管片、2块邻接管片和1块K型管片组成，标准管片、邻接管片和K型管片之间采用斜直螺栓连接。K型管片的接头角为8°，且由三小块构成，相邻小块之间的连接面预埋接缝钢板并通过接缝螺栓连接。接缝螺栓通过螺栓拆卸孔钢盒内的空间进行快速安装和拆卸。本实用新型在“大直径盾构结合浅埋暗挖法”建造地铁车站中，可实现盾构管片快速拼装与拆卸，保证施工时结构体系安全，缩短地铁车站的建造工期，降低工程造价。
文档编号E21D11/04GK202280462SQ201120386520
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月12日 优先权日2011年10月12日
发明者丁德云, 乐贵平, 关龙, 刘军, 刘维宁, 庞振勇, 张彦, 徐凌, 曾德光, 李宏安, 李爱民, 杨寒冰, 杨思忠, 杨秀仁, 江玉生, 汪挺, 王文军, 程小虎, 袁大军, 赵衍发, 路宗存, 郭德友, 郭玉海, 陈衡达, 颜莓, 魏怡, 鲁卫东 申请人:中国矿业大学(北京), 北京交通大学, 北京城建设计研究总院有限责任公司, 北京市政建设集团有限责任公司, 北京市轨道交通建设管理有限公司, 北京港创瑞博混凝土有限公司, 天津市市政工程设计研究院