一种非预埋式盾构管片滑槽基座、连接结构及其施工方法与流程

本发明属于盾构隧道内部设备安装技术领域，具体是指一种非预埋式盾构隧道设备的安装基座、连接结构及其施工方法。

背景技术：

随着城市建设规模的不断发展，国内各大城市相继开始发展地铁和城市地下空间以及改造城市给排水系统，其中盾构法施工技术是一种已将广泛用于地下隧道建设的工法。盾构隧道的内部设备管线的安装是实现盾构隧道功能重要施工环节。

目前，将设备管线安装在盾构隧道内部主要有两种方式。

一、直接在隧道衬砌上打孔，通过膨胀螺栓安装固定设备管线。预制盾构管片是隧道最外层的永久衬砌结构，承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊荷载的作用。直接在隧道衬砌上打孔安装设备，可能会造成管片的损伤，如造成混凝土开裂，损伤钢筋骨架，降低混凝土保护层厚度等，从而影响隧道的耐久性。

二、直接将设备安装滑槽预埋在钢筋混凝土盾构管片内壁，之后将设备管线安装固定在滑槽上，该种方式可以避免第一种方式损伤管片的各种风险，但是滑槽预埋在钢筋混凝土盾构管片中极大地增加了钢筋混凝土盾构管片的制作加工工艺的难度。此外，预埋滑槽如果在管片制作过程中位置出现偏移，会给后续设备管线的安装造成更多的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种非预埋式盾构管片滑槽基座、连接结构及其施工方法，解决现有设备管线安装方式存在对管片造成损伤、加大盾构管片制作的难度、后续隧道耐久性和管线安装得不到质量保证的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种非预埋式盾构管片滑槽基座，包括夹设在相邻两环盾构管片的连接处的基座主体、与基座主体上表面竖向垂直并固定连接的滑槽固定螺栓和中部穿过滑槽固定螺栓并以其为轴可调角度的滑槽定位夹，所述滑槽定位夹的底部落置于基座主体的上表面。

所述滑槽定位夹包括槽型主体，所述槽型主体的内壁尺寸与滑槽的外轮廓尺寸相适应。

所述滑槽固定螺栓的螺杆上设有通长的外螺纹，所述槽型主体的中部开有定位夹连接孔，该定位夹连接孔的内壁上开有与外螺纹相配合的内螺纹。

一种非预埋式盾构管片滑槽基座的连接结构，包括相邻的两环盾构管片和滑槽，还包括非预埋式盾构管片滑槽基座，所述滑槽通过该滑槽基座固定连接在相邻两环盾构管片之间，所述基座主体横跨相邻两环盾构管片的连接处管片体，基座主体的两个端部分别伸入相邻的管片手孔内并固定在孔内，所述滑槽的端部通过滑槽固定螺栓固定在已沿滑槽的安装方向调设角度的滑槽定位夹内。

所述基座主体为槽型体，包括槽底和两个槽帮，所述槽底横跨、紧贴连接处管片体，相邻两环盾构管片的连接处管片体贯穿设有相对应的管片弯螺栓孔，所述槽帮上开有主体弯螺栓孔；

槽帮与管片手孔的内壁之间垫有橡胶垫片，三者通过贯穿管片弯螺栓孔和主体弯螺栓孔的管片弯螺栓拉接固定。

所述滑槽的两个端部的背侧分别连接至相邻的两环盾构管片的非同一行的管片滑槽基座上。

所述滑槽为弧形槽，弧形槽的背侧设有缓冲垫。

所述缓冲垫沿滑槽的背侧间隔设置。

一种非预埋式盾构管片滑槽基座的连接结构的施工方法，施工步骤如下：

步骤一，在工厂预加工非预埋式盾构管片滑槽基座，根据盾构管片的尺寸、管片手孔的形状和管片手孔之间的距离设计基座主体的尺寸，根据滑槽的尺寸设计滑槽定位夹的尺寸，根据盾构管片的尺寸设计滑槽的尺寸，并在滑槽的两个端部分别开设滑槽固定螺栓孔，根据管片弯螺栓的尺寸在基座主体的槽帮上开设主体弯螺栓孔，同时在相邻两环盾构管片的连接处管片体内贯通设置对应的管片弯螺栓孔；

步骤二，将基座主体夹持在相邻两环盾构管片的管片手孔之间，并在基座主体和连接处管片体之间垫上橡胶垫片，将主体弯螺栓孔和管片弯螺栓孔对准，然后将管片弯螺栓沿主体弯螺栓孔贯穿管片体，同时两端分别伸出主体弯螺栓孔进行端部固定；

步骤三，将滑槽定位夹通过内、外螺纹的配合旋至滑槽固定螺栓的根部，并安装滑槽的安装方向调整好滑槽定位夹的方向；

步骤四，将滑槽的一个的滑槽固定螺栓孔对准螺杆，滑槽落置在滑槽定位夹的槽底上并通过槽帮限位，同时滑槽通过螺母固定在滑槽定位夹上，至此该端部被固定在滑槽基座上；

步骤五，按照步骤四的方法将滑槽的另一端也固定在另一滑槽基座上，此弧形槽安装完毕。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

一、本发明摒弃了传统在隧道衬砌打孔的做法，采用在两环盾构管片连接处的管片手孔处夹持设置滑槽基座，通过滑槽基座连接滑槽，不破坏管片避免后续混凝土开裂，损伤钢筋骨架，降低混凝土保护层厚度，从而影响隧道的耐久性的问题。

二、本发明也无需在预制盾构管片时就考虑加工预埋滑槽，可以在成品盾构管片上直接进行连接，避免预埋滑槽在管片制作过程中位置出现偏移，造成后续设备管线的安装质量得不到保证的问题。

三、本发明的滑槽基座结构巧妙，与滑槽连接牢固，采用在现有的管片手孔处夹持的基座主体，并通过可调整限位方向的滑槽定位夹限位固定滑槽，以方便不同角度的滑槽连接，同时滑槽基座为可拆卸结构，一次安装不到位可以多次调整安装，保证安装质量，安装时只需依次拧紧各个螺栓即可完成滑槽一端的安装，省时省力。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明滑槽基座的侧视结构示意图。

图2为本发明滑槽基座的俯视结构示意图。

图3为本发明滑槽基座连接结构的侧视结构示意图。

图4为本发明滑槽的侧视结构示意图。

图5为中型错缝拼装时的连接示意图。

图6为小型错缝拼装时的连接示意图。

附图标记：1－基座主体、1.1－槽底、1.2－槽帮、1.3－主体弯螺栓孔2－滑槽固定螺栓、2.1－螺杆、2.2－外螺纹、2.3－螺母、3－滑槽定位夹、3.1－定位夹连接孔、3.2－内螺纹、3.3－槽型主体、4－滑槽、4.1－滑槽固定螺栓孔、5－盾构管片、5.1－连接处管片体、5.2－管片手孔、5.3－管片弯螺栓孔、6－缓冲垫、7－橡胶垫片、8－管片弯螺栓。

具体实施方式

参见图1-2所示是一种非预埋式盾构管片滑槽基座，包括夹设在相邻两环盾构管片的连接处的基座主体1、与基座主体1上表面竖向垂直并固定连接的滑槽固定螺栓2和中部穿过滑槽固定螺栓2并以其为轴可调角度的滑槽定位夹3，所述滑槽定位夹3的底部落置于基座主体1的上表面。本实施例中滑槽固定螺栓可以焊接在基座主体上。

所述滑槽定位夹3包括槽型主体3.3，槽型主体的内壁尺寸与滑槽4的外轮廓尺寸相适应。

所述滑槽固定螺栓的螺杆2.1上设有通长的外螺纹2.2，所述槽型主体3.3的中部开有定位夹连接孔3.1，该定位夹连接孔的内壁上开有与外螺纹相配合的内螺纹3.2。

参见图3-4所示，一种非预埋式盾构管片滑槽基座的连接结构，包括相邻的两环盾构管片5和滑槽4，还包括所述的非预埋式盾构管片滑槽基座，所述滑槽4通过该滑槽基座固定连接在相邻两环盾构管片5之间，所述基座主体横跨相邻两环盾构管片的连接处管片体5.1，基座主体1的两个端部分别伸入相邻的管片手孔5.2内并固定在孔内，所述滑槽4的端部通过滑槽固定螺栓2固定在已沿滑槽4的安装方向调设角度的滑槽定位夹3内。

所述基座主体1为槽型体，包括槽底1.1和两个槽帮1.2，所述槽底1.1横跨、紧贴连接处管片体5.1，相邻两环盾构管片的连接处管片体5.1贯穿设有相对应的管片弯螺栓孔5.3，所述槽帮1.2上开有主体弯螺栓孔1.3；槽帮1.2与管片手孔5.2的内壁之间垫有橡胶垫片7，三者通过贯穿管片弯螺栓孔和主体弯螺栓孔1.3的管片弯螺栓8拉接固定。

所述滑槽4为弧形槽，弧形槽的背侧设有缓冲垫6。滑槽的槽道和一般滑槽无异，弧形滑槽可根据不同隧道定制滑槽弧度和长度。缓冲垫6沿滑槽4的背侧间隔设置。本实施例中设置了六个。

一种非预埋式盾构管片滑槽基座的连接结构的施工方法，施工步骤如下：

步骤一，在工厂预加工非预埋式盾构管片滑槽基座，根据盾构管片5的尺寸、管片手孔5.2的形状和管片手孔5.2之间的距离设计基座主体的尺寸，根据滑槽4的尺寸设计滑槽定位夹3的尺寸，根据盾构管片5的尺寸设计滑槽4的尺寸，并在滑槽4的两个端部分别开设滑槽固定螺栓孔4.1，根据管片弯螺栓8的尺寸在基座主体的槽帮上开设主体弯螺栓孔1.3，同时在相邻两环盾构管片的连接处管片体5.1内贯通设置对应的管片弯螺栓孔5.3；

步骤二，将基座主体1夹持在相邻两环盾构管片的管片手孔5.2之间，并在基座主体1和连接处管片体5.1之间垫上橡胶垫片7，将主体弯螺栓孔1.3和管片弯螺栓孔5.3对准，然后将管片弯螺栓8沿主体弯螺栓孔1.3贯穿管片体，同时两端分别伸出主体弯螺栓孔1.3进行端部固定；

步骤三，将滑槽定位夹3通过内、外螺纹的配合旋至滑槽固定螺栓2的根部，并安装滑槽的安装方向调整好滑槽定位夹的方向；

步骤四，将滑槽的一个的滑槽固定螺栓孔4.1对准螺杆2.1，滑槽4落置在滑槽定位夹3的槽底上并通过槽帮限位，同时滑槽4通过螺母2.3固定在滑槽定位夹3上，至此该端部被固定在滑槽基座上；

步骤五，按照步骤四的方法将滑槽的另一端也固定在另一滑槽基座上，此弧形槽安装完毕，设备管线通过弧形槽安装在隧道内。

参见图5所示，为中型错缝拼装管片隧道中的安装。滑槽4的两个端部的背侧分别连接至相邻的两环盾构管片5的非同一行的管片滑槽基座上，每个管片上设有四个管片手孔，同一滑槽连接的两个滑槽基座为非同一片管片，也可以为同一片管片。

参见图6所示，为小型错缝拼装管片隧道中的安装。滑槽4的两个端部的背侧分别连接至相邻的两环盾构管片5的非同一行的管片滑槽基座上，每个管片上设有两个管片手孔，同一滑槽连接的两个滑槽基座为非同一片管片。

图5和图6中待到隧道设备管线安装时，均与预埋式滑槽操作方式一样安装架设设备管线。本发明不仅限于所举实例中的错缝拼装管片使用，通缝拼装管片亦可以使用。