一种盾构负环组合式管片的制作方法

本技术涉及盾构机负环管片的，尤其是一种盾构负环组合式管片。

背景技术：

1、盾构机负环管片是盾构始发时安装在盾构千斤顶与反力架之间的临时性管片，作用是给盾构初始掘进提供向前的推力。当盾构掘进一段距离，正环管片与地层之间的摩擦力能够平衡推进反力，此时负环管片失去作用，就需要拆除。

2、目前常用的负环管片为钢筋混凝土管片或钢管片。其中，钢筋混凝土管片成本低，使用最多，但是由于混凝土自重大，拼装后为了保持环向圆形，在负环的内部和外部连接处都要焊接钢板进行加固，拆除时需要在管片上钻孔，用作固定吊机的钢丝绳吊孔，而且混凝土管片一般为单块拆除，顶部管片拆除时对拱部受力影响较大，拆除时为保持管片稳定，还需要将待拆除的剩余管片与其他稳定结构进行连接固定，防止其失稳，因此造成负环拆除施工困难、工期长，会造成一定程度的盾构掘进停工，而且混凝土管片拆除时损坏较大，尤其是顶部管片，重复使用率低。钢管片虽然安装方便、强度高，但是其重量偏轻，容易上浮，从而对盾构姿态产生不利影响。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种盾构负环组合式管片，通过设置钢桁架管片和钢筋混凝土管片，可组装成管片环，其受力效果好，并且拆装方便，可反复使用。

2、本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

3、一种盾构负环组合式管片，其特征在于：包括钢桁架管片和钢筋混凝土管片，所述钢桁架管片和所述钢筋混凝土管片共同组装形成管片环，所述管片环分为上半环和下半环，所述上半环由三个所述钢桁架管片拼装而成，所述下半环由三个所述钢筋混凝土管片拼装而成，所述钢桁架管片的纵向两端面各设置有一块纵向钢板、环向两端面各设置有一块环向钢板，所述钢桁架管片包括相连接的桁架纵向连接杆和桁架环向连接杆，所述桁架纵向连接杆两端分别同两块所述纵向钢板连接，所述桁架环向连接杆两端分别同两块所述环向钢板连接。

4、所述桁架环向连接杆通过桁架斜向杆同所述纵向钢板连接。

5、所述钢桁架管片上的所述桁架环向连接杆沿竖向方向设置有若干根，所述桁架环向连接杆之间通过桁架竖向杆进行连接。

6、所述环向钢板上开设有螺栓孔，所述钢筋混凝土管片环向端面上预埋有螺杆，通过所述钢筋混凝土管片环向端面上的螺杆与所述环向钢板上的螺栓孔之间的配合，实现所述钢筋混凝土管片与所述钢桁架管片的环向连接。

7、同一所述管片环中的所述钢桁架管片之间通过螺栓进行环向连接。

8、所述纵向钢板上开设有螺栓孔，一个所述管片环中的所述钢桁架管片与另一个相邻所述管片环中的相对应的所述钢桁架管片之间通过螺栓进行纵向连接。

9、同一所述管片环中的所述钢筋混凝土管片之间通过环向连接螺栓进行环向连接。

10、一个所述管片环中的所述钢筋混凝土管片与另一个相邻所述管片环中的相对应的所述钢筋混凝土管片之间通过纵向连接螺栓进行纵向连接。

11、本实用新型的优点是：

12、安装和拆除方便；上半环的安装仅需将钢桁架管片吊装到位，拧上环向钢板间的连接螺栓即可，纵向也通过螺栓连接，安装和拆卸过程中只需将钢丝绳固定在桁架纵向连接杆上即可进行吊装，拆装方便，无需像混凝土管片一样临时打设吊孔，工期缩短，对盾构掘进施工影响小，且可随时观察到管片内外情况，施工安全性也更高；

13、受力效果更好；上半环的钢桁架管片重量轻，且整体稳定性好，安装后能保持较好的圆度，无需再额外焊接钢板进行加固（拆除时也就无需进行加固钢板的割除），在拆除时，上半环的钢桁架管片的拆除对相邻管片以及下半环的钢筋混凝土管片的受力影响都大大减小，提高了拆除施工的安全性；下半环的钢筋混凝土管片刚度大、自重大，也避免了管片上浮对盾构姿态产生不利影响；

14、可反复使用；上半环的钢桁架管片拆除后可重复使用，下半环的钢筋混凝土管片仅由三块拼接，管片拆除后产生的损坏要比常规的全环采用混凝土管片小很多，提高了管片的重复使用率。

技术特征：

1.一种盾构负环组合式管片，其特征在于：包括钢桁架管片和钢筋混凝土管片，所述钢桁架管片和所述钢筋混凝土管片共同组装形成管片环，所述管片环分为上半环和下半环，所述上半环由三个所述钢桁架管片拼装而成，所述下半环由三个所述钢筋混凝土管片拼装而成，所述钢桁架管片的纵向两端面各设置有一块纵向钢板、环向两端面各设置有一块环向钢板，所述钢桁架管片包括相连接的桁架纵向连接杆和桁架环向连接杆，所述桁架纵向连接杆两端分别同两块所述纵向钢板连接，所述桁架环向连接杆两端分别同两块所述环向钢板连接。

2.如权利要求1所述的一种盾构负环组合式管片，其特征在于：所述桁架环向连接杆通过桁架斜向杆同所述纵向钢板连接。

3.如权利要求1所述的一种盾构负环组合式管片，其特征在于：所述钢桁架管片上的所述桁架环向连接杆沿竖向方向设置有若干根，所述桁架环向连接杆之间通过桁架竖向杆进行连接。

4.如权利要求1所述的一种盾构负环组合式管片，其特征在于：所述环向钢板上开设有螺栓孔，所述钢筋混凝土管片环向端面上预埋有螺杆，通过所述钢筋混凝土管片环向端面上的螺杆与所述环向钢板上的螺栓孔之间的配合，实现所述钢筋混凝土管片与所述钢桁架管片的环向连接。

5.如权利要求4所述的一种盾构负环组合式管片，其特征在于：同一所述管片环中的所述钢桁架管片之间通过螺栓进行环向连接。

6.如权利要求1所述的一种盾构负环组合式管片，其特征在于：所述纵向钢板上开设有螺栓孔，一个所述管片环中的所述钢桁架管片与另一个相邻所述管片环中的相对应的所述钢桁架管片之间通过螺栓进行纵向连接。

7.如权利要求1所述的一种盾构负环组合式管片，其特征在于：同一所述管片环中的所述钢筋混凝土管片之间通过环向连接螺栓进行环向连接。

8.如权利要求1所述的一种盾构负环组合式管片，其特征在于：一个所述管片环中的所述钢筋混凝土管片与另一个相邻所述管片环中的相对应的所述钢筋混凝土管片之间通过纵向连接螺栓进行纵向连接。

技术总结
本技术公开了一种盾构负环组合式管片，包括钢桁架管片和钢筋混凝土管片，所述钢桁架管片和所述钢筋混凝土管片共同组装形成管片环，所述管片环分为上半环和下半环，所述上半环由三个所述钢桁架管片拼装而成，所述下半环由三个所述钢筋混凝土管片拼装而成，所述钢桁架管片的纵向两端面各设置有一块纵向钢板、环向两端面各设置有一块环向钢板，所述钢桁架管片包括相连接的桁架纵向连接杆和桁架环向连接杆，所述桁架纵向连接杆两端分别同两块所述纵向钢板连接，所述桁架环向连接杆两端分别同两块所述环向钢板连接。本技术的优点是：安装和拆除方便，受力效果更好，可反复使用。

技术研发人员：张帆舸,黄昌富,李文兵,姚铁军,刘中欣,张庆军,张迎辉,柴欢,许志强,张程,杨明君,杨俊,李高军,杨家丰,何立磊,赵治学,李明,张明宽,李少华,童彦劼,赵璐
受保护的技术使用者：中铁十五局集团有限公司
技术研发日：20230620
技术公布日：2024/1/15