有内水压的盾构隧道接头预埋件及盾构隧道环内拼装方法与流程

本发明涉及一种盾构隧道接头预埋件，具体地说是一种有内水压的盾构隧道接头预埋件及盾构隧道环内拼装方法，针对有内水压隧道，预制的盾构隧道管片在环内拼装过程用螺栓进行连接所用的预埋件。

背景技术：

目前，在优化水源供给及推进海绵城市的过程中，我国盾构法施工的输水、储水、排水隧道越来越多，以采用钢筋混凝土预制管片为主。传统的盾构隧道接头用直螺栓或斜螺栓对接头直接进行连接的方法并不适用于有内水压影响的隧道接头。为降低内水压对隧道结构的影响，常采用双层衬砌，但施工工期长且成本高。本发明中从提高管片接头受力性能的角度出发，基于受内水压影响的盾构隧道受力特点，提出了此种可用于单层衬砌的接头预埋件。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种有内水压的盾构隧道接头预埋件，采用铸铁进行浇筑，方便、快捷地将钢筋混凝土管片进行块间连接，从而得到高质量拼装的盾构隧道环。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种有内水压的盾构隧道接头预埋件，包括预埋件本体，其特征在于所述预埋件主体设置

连接螺栓孔，所述预埋件主体内设置有多个连接螺栓孔；

锚筋支座，所述锚筋支座沿所述预埋件本体的周边设置，用于连接锚筋；

所述预埋件主体预埋在隧道管片的端部，且连接螺栓孔露出端面，且管片内的钢筋通过锚筋支座与所述预埋件主体连接，隧道管片拼合后，对应的预埋件之间通过螺栓连接。

优选地，预埋件锚固在隧道管片端部设置手孔处。

优选地，所述预埋件主体采用铸铁件。

优选地，所述预埋件本体横截面为下端设底边，上端设顶角，两侧为对称设置的侧边的三角形，其中侧边由上段侧边和下段侧边连接而成，上段侧边与水平方向的夹角小于下段侧边与水平方向的夹角，所述预埋件主体上端顶角处呈圆弧形，预埋件主体的上端设置一个锚筋支座，沿两侧侧边设置有多个锚筋支座，所述预埋件主体内设置有三个连接螺栓孔，其中一个设置在预埋件主体上部，两个设置并排设置在预埋件主体的下部。

本发明的另一目的在于提供一种有内水压的盾构隧道环内拼装方法，能够方便、快捷地将钢筋混凝土管片进行块间连接，从而得到高质量拼装的盾构隧道环。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种有内水压的盾构隧道环内拼装方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

A、制作接头预埋件，所述接头预埋件内设置有多个连接螺栓孔，所述接头预埋件周边设置锚筋支座；

B、制作盾构隧道管片，在所述盾构隧道管片的端部预埋接头预埋件，所述接头预埋件与所述盾构隧道管片通过锚筋连接，所述接头预埋件的连接螺栓孔露出盾构隧道管片端面；

C、将各盾构隧道管片拼合，且对应的盾构隧道管片端部的接头预埋件之间通过螺栓连接固定，得到盾构隧道环。

优选地，预埋件锚固在管片端部设置手孔处。

优选地，所述预埋件主体采用铸铁件。

本发明通过在盾构隧道管片端部设置预埋件，并通过预埋件完成盾构隧道管片之间的连接。本发明的有点在于在管片拼装过程中，通过螺栓孔对螺栓进行连接，从而可方便、快捷地将管片拼装成环。此种预埋件可以提高隧道接头的整体强度和刚度，抵御输水、储水、排水隧道等所受内水压带来的不利荷载影响。

附图说明

图1为接头预埋件立面图。

图2为接头预埋件侧面图。

图3接头预埋件在管片中的位置（环面）。

图4接头预埋件在管片中的位置（横截面）。

图5接头预埋件在管片连接完毕的位置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

如图1所示，一种有内水压的盾构隧道接头预埋件，包括预埋件本体，所述预埋件主体采用铸铁件，其特征在于所述预埋件主体设置

连接螺栓孔1，所述预埋件主体内设置有多个连接螺栓孔1；

锚筋支座2，所述锚筋支座2沿所述预埋件本体的周边设置，用于连接锚筋；

所述预埋件主体预埋在管片的端部，且连接螺栓孔1露出端面，且管片内的钢筋通过锚筋支座2与所述预埋件主体连接，隧道管片拼合后，对应的预埋件之间通过螺栓连接。

所述预埋件本体横截面下端设底边，上端设顶角，两侧为对称设置的侧边的三角形，其中侧边由上段侧边和下段侧边连接而成，上段侧边与水平方向的夹角小于下段侧边与水平方向的夹角，在本实施例中，上段侧边与水平方向的夹角为50~70度，下段侧边与水平方向的夹角为75~85度，所述预埋件主体上端顶角处呈圆角设计，预埋件主体的上端设置一个锚筋支座，沿两侧侧边设置有多个锚筋支座，所述预埋件主体内设置有三个连接螺栓孔1，其中一个设置在预埋件主体上部，两个设置并排设置在预埋件主体的下部。

优选地，所述接头预埋件采用变厚度设计，即在应力集中区域（如螺栓孔附近）厚度较大，在受力较小的区域厚度较小，因此，本发明在连接螺栓孔附近以及沿预埋件本体的两侧侧边位置的厚度较大，通常采用常规厚度，而在中间受力较小的区域则减小厚度，以节省材料，同时在接头预埋件的中间部位还设置两条平行设置的筋条，所述筋条的两端分别通过弧形与两侧侧边连接。优选地，中间受力较小的区域的厚度为常规厚度的50%~60%。

本发明采用三角形的预埋件结构，相比常规的四边形结构的预埋件结构，在同样的技术参数下，为达到相同的强度和刚度，本发明的三角形预埋件结构能够节约材料30%以上，结合本发明的变厚度设计，总共可节约材料40~50%。

如图3所示，在构件加工阶段，接头预埋件3锚固在盾构隧道管片端部的手孔4附近，如图所示，盾构隧道管片为圆环形的一部分，所述接头预埋件3设置在靠近圆环形内壁一侧。

图4给出了接头预埋件在管片横截面中的位置，沿盾构推进方向（图中箭头方向），每一盾构隧道管片设置2个接头预埋件4。在该实施例中，所述接头预埋件4的截面为四边形结构，沿所述四边形的周边对称设置多个锚筋支座2，所述预埋件主体内设置有四个连接螺栓孔1，其中两个设置在预埋件主体上部，两个设置并排设置在预埋件主体的下部。

在管片环拼装阶段，如图5所示，可通过人工或者机具将螺栓5穿进预埋件螺栓孔再将螺帽拧紧完成拼装。

所述接头预埋件的外侧端面的下部设置有一凹陷部，且所述凹陷部下方的外侧端面呈向内倾斜设置的斜面，当管片环拼装时，两个对应的接头预埋件外侧端面相配合，形成了一方形凹槽，以及在方形凹槽下方的缝隙，这个方孔和缝隙是用来填入止水垫和遇水膨胀材料预留的空间，用来防止接头部位的渗漏水（因靠螺栓预紧不能保证接头部位长期密贴，而隧道又长期处于水富集的环境）。

尽管上文对本发明的具体实施方式给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。