一种隧道预制衬砌接缝及其施工方法与流程

本发明涉及一种隧道施工用结构，尤其涉及一种隧道预制衬砌接缝及其施工方法。

背景技术：

盾构法就是在称为盾构的钢壳之内保持开挖面稳定的同时，安全向前掘进，在其尾部拼装管片，然后用千斤顶顶住已拼装好的成环管片，利用其反力，克服盾构机和周围土体间的正面和侧壁的摩阻力，每拼装一环管片，千斤顶向前推进一个衬砌环间宽度。但是，盾构法隧道整体防水面积内的接缝数量较多，产生渗漏水的几率较大，如何防水防渗漏是当务之急。

隧道预制衬砌接缝指的是为限制相邻衬砌环的不同变形，通常在两衬砌环之间设置便于剪切应力传递的接缝，目前常见的接缝有不需要任何机械连接的平缝、联合式几何形状的接缝和采用机械连接的平缝。不需要任何机械连接的平缝是最简单的一种平缝，一般用于临时衬砌，其接缝的高低不平也在几厘米范围内。联合式几何形状的接缝，很难使安装的必要公差与靠接缝之间极小的缝隙来传递的效率一致。采用机械连接的平缝，径向的移动可能沿接缝进行，移动的幅度受到横装在接缝表面的连接杆的限制。但是一般安装连接杆的方法要么比较复杂，要么就是对预制衬砌有特殊结构要求，不太经济。

有鉴于上述现有的隧道预制衬砌接缝存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种隧道预制衬砌接缝及其施工方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于，克服现有的隧道预制衬砌接缝存在的缺陷，而提供一种隧道预制衬砌接缝及其施工方法，提高密封性能，简化施工工艺，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的隧道预制衬砌接缝，在管缝的两侧对称的设置有预制衬砌管片，在所述预制衬砌管片拱背肋预留凹槽，两片相邻的预制衬砌管片连接，相邻的预留凹槽形成止水槽，在所述预制衬砌管片拱腹处设置连接杆孔。

前述的隧道预制衬砌接缝，所述连接杆孔的一端设置有塑性凹槽，所述连接杆孔的另一端设置有灌浆孔。

前述的隧道预制衬砌接缝，在所述止水槽的内部设置有止水条，止水条遇水膨胀，能够起到密封的作用。

前述的隧道预制衬砌接缝，在所述连接杆孔的内部设置有连接杆，用于连接相邻的预制衬砌管片。

前述的隧道预制衬砌接缝，所述连接杆的一端为箭头形状，所述连接杆的另一端为鱼骨形状，采用这种结构，在灌浆结束后，能够起到更好的锚固作用。

前述的隧道预制衬砌接缝，所述连接杆孔的直径略大于所述连接杆的直径，便于连接杆的设置，同时，两者的直径相差不到也能够增加连接的牢固性。

前述的隧道预制衬砌接缝的施工方法，包括如下操作步骤，

步骤一，检查管缝一侧的预制衬砌管片；

步骤二，将止水条埋入止水槽中，并进行预固定；

步骤三，将连接杆放入管缝一侧已经安装好的预制衬砌管片的连接杆孔中；

步骤四，架设左侧预制衬砌管片，与右侧预制衬砌管片进行拼接，左右调整位置，使两侧连接杆孔口对齐；

步骤五，向灌浆孔内喷高压气体，将连接杆顶入管缝左侧的连接杆孔中，重复此步骤至此管缝处的所有连接杆到达预定位置；

步骤六，在灌浆孔里灌浆，直至管缝中有混凝土浆溢出；

步骤七，在右侧相邻的预制衬砌管片上重复步骤一到步骤六的操作，直到完成施工。

前述的隧道预制衬砌接缝的施工方法，所述步骤三中，所述连接杆顶入管缝左侧连接杆孔后，插入塑性凹槽内，防止连接杆回弹，连接稳定性更好。

借由上述技术方案，本发明的隧道预制衬砌接缝及其施工方法至少具有下列优点：

1.施工时，采用高压喷射的方式，改变了传统的通过千斤顶顶设的方法，提高了施工效率，简化了操作，同时相邻预制衬砌管片的连接牢固性更加稳定。

2.在连接杆的两端分别设置有凸起的卡和结构，在灌封结束后，锚固更加稳定。

3.在预制衬砌管片上设置连接杆孔，在设置连接杆的时候，空气可以在连接杆孔的内部实现对流，便于连接杆的移动，缩短施工周期。

4.连接杆孔的一端设置塑性凹槽，在连接杆设置到位的时候，穿过塑性凹槽，防止连接杆回弹，保证连接的稳定。

该隧道预制衬砌接缝结构简单，施工简便，连接而成的衬砌能够通过其反力阻止围岩变形，确保隧道洞壁的稳定，并防止围岩中储存水进入隧道。该隧道预制衬砌能够满足限制衬砌环的变形，传递剪切应力。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。

附图说明

图1为隧道预制衬砌接缝侧面剖视图；

图2是图1中预制衬砌接缝的仰视图（局部）；

图中标记含义：1.预制衬砌管片，2.止水槽，3.止水条，4.塑性凹槽，5.连接杆，6.灌浆孔，7.连接杆孔，8.管缝。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,对依据本发明提出的隧道预制衬砌接缝及其施工方法其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。

实施例1

如图1和图2所示本发明的隧道预制衬砌接缝结构示意图，包括有预制衬砌管片1、止水槽2、止水条3、塑性凹槽4、连接杆5、灌浆孔6、连接杆孔7和管缝8。

如图2所示，每对预制衬砌管片1中设置两根连接杆5。

在管缝8的两侧对称的设置有预制衬砌管片1，在预制衬砌管片1拱背肋1/3处预留凹槽，两片相邻的预制衬砌管片1连接，相邻的预留凹槽形成止水槽2，在止水槽2内埋入止水条3，止水条限制于预留的止水槽2中，能遇水膨胀，防止管壁漏水。止水条3选用市售的遇水膨胀的材料，如橡胶等。在预制衬砌管片1拱腹处预留比连接杆5直径略大的连接杆孔7，在左侧连接杆孔7末端设置塑性凹槽4，右侧连接杆孔7末端留有灌浆孔6，通到拱底。

连接杆5设置在连接杆孔7内，其中连接杆5的一端为箭头形状，另一端为鱼骨形状，在灌浆后起锚固作用。其中，连接杆5的两端形状不仅仅限制于箭头形和鱼骨形，其他具有凸起和凹槽的形状，在灌浆后能起锚固作用的都可以应用。

具体的施工方法：

步骤一，检查管缝8一侧的预制衬砌管片1，清理上面的碎屑并保证其表面较为平整；

步骤二，将止水条3埋入止水槽2中，并用胶水进行预固定；

步骤三，将连接杆5放入管缝8一侧已经安装好的预制衬砌管片1的连接杆孔7中，要求：1）尾部朝内，箭头指向孔外；2）连接杆5头部与连接杆孔7口平齐即可；

步骤四，架设左侧预制衬砌管片1到指定高度，与右侧预制衬砌管片1进行拼接，左右调整位置，使两侧连接杆孔口对齐；

步骤五，用高压气枪往灌浆孔6内喷高压气体，将连接杆5顶入管缝8左侧的连接杆孔7中，并插入塑性凹槽4里，重复此步骤至此管缝处的所有连接杆到达预定位置；

步骤六，在灌浆孔6里灌浆，直至管缝8中有混凝土浆溢出，用木模将灌浆孔封住，待强度达到后可将木模拆下；

步骤七，在右侧相邻的预制衬砌管片1上重复步骤一到步骤六的操作，直到完成施工。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。