一种地铁盾构管片的制作方法

本实用新型涉及地铁隧道建筑，特别是一种地铁盾构管片。

背景技术：

目前，地铁隧道一般采用盾构施工，盾构管片是盾构施工的主要装配构件，是隧道的最内层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压力及一些特殊荷载的作用。盾构管片是盾构法隧道的永久衬砌结构，直接关系到隧道的整体质量和安全，影响着隧道的防水性能及耐久性能。

目前的地铁隧道由圆弧形片状钢筋混凝土构成的盾构管片对接构成。盾构管片片与片之间和环与环之间采用通缝对接，对接处用密封条密封防水。这种盾构管片的缺点是：①以钢筋笼作骨架，结构复杂，绑扎钢筋笼费工费时，不利于工厂批量化生产；②受人为因素限制，钢筋笼在混凝土中的位置不易摆放精准，导致预制的盾构管片在轴向和径向同时分布荷载时，应力和应变不均匀，盾构管片容易受损；③在预制过程中混凝土不易振捣密实，影响盾构管片的强度；④盾构管环与环之间采取齐头对接，密封防水性能不易保持持久。

技术实现要素：

为克服上述现有地铁盾构管片的缺陷，本实用新型提供一种结构简单、强度高、预制效率高、密封防水性能持久的地铁盾构管片。

为实现上述目的，本实用新型提供的地铁盾构管片，由波峰通过连接螺栓固定连接的内波纹钢板和外波纹钢板作骨架浇筑高强混凝土制成的圆弧形片体构成；内波纹钢板和外波纹钢板的波谷两侧面上布有栓钉；片体的轴向两端有“l”形拼接企口；片体的径向两端粘附有橡胶对接板，片体的径向两端有两个安装连接相邻片体的弧形螺栓所用的螺栓槽和弧形螺栓孔。

与现有地铁盾构管片相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型地铁盾构管片结构简单，用工厂加工好的波纹钢板作混凝土骨架，可省去人工绑扎钢筋笼，制作简便，便于工厂化生产。

2、波纹钢板具有轴向波纹，受力特性好，轴向和径向同时分布因荷载引起的应力应变时，可有效分散荷载的应力集中，使盾构管片不易受损。

3、用波纹钢板加焊接栓钉取代现有的钢筋笼骨架，由于波纹钢板骨架空隙较大，混凝土浇筑时易被捣实，有利于提高盾构管的整体强度。

4、由盾构片拼接构成的盾构管环与环之间采取“l”形拼接企口对接，对接处加密封防水材料，可提高地铁盾构管的整体强度和防水性能。

附图说明

图1为本实用新型盾构管片的三维示意图；

图2a为沿盾构管片连接螺栓处的截面展开示意图；

图2b为沿盾构管片栓钉处的截面展开示意图；

图3为盾构管片中波纹钢板的三维示意图；

图4为盾构管片径向相互连接示意图；

图5为由图1盾构管片组成的盾构管中一个环的三维示意图。

图中符号说明：1、栓钉，2、内波纹钢板，3、片体，4、螺栓孔，5、螺栓槽，6、橡胶对接板，7、弧形螺栓，8、拼接企口，9、连接螺栓，10、外波纹钢板，11、高强混凝土。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，本实用新型地铁盾构管片外形为弧度为1/5圆的圆弧形片状，由图3所示相互连接的内波纹钢板2和外波纹钢板10作骨架浇筑高强混凝土11制成的弧形片体3构成。内波纹钢板和外波纹钢板的波峰通过连接螺栓9固定连接，在内波纹钢板和外波纹钢板的波谷两侧面上分别焊接栓钉1，用以使波纹钢板和混凝土更好结合，波纹钢板轴向两端分别加工成无波平板形状。浇筑混凝土时，利用摸具将片体的轴向两端分别浇筑成图1、图2a和图2b所示的“l”形拼接企口8；在片体的径向两端面上分别粘附橡胶对接板6；在片体的径向两端内设置两个螺栓槽5，在螺栓槽和橡胶对接板之间开设弧形螺栓孔4。

构筑地铁盾构管时，先用五个盾构管片拼接，制成图5所示盾构管的一个环，最后将制作的多个环前后对接构成盾构管整体。制作盾构管的一个环时，在相邻盾构管片径向两端的橡胶对接板上涂密封胶，然后如图4所示，在相邻盾构管片拼接时将弧形螺栓7穿过相邻盾构管片对接端的螺栓槽5和弧形螺栓孔4并拧紧，使相邻盾构管片实现密封紧固连接，构成图5所示盾构管的一环。多个环前后对接构成盾构管时，在相邻盾构管片的轴向拼接企口的表面上涂密封胶，使环与环之间实现密封连接。