类椭圆形顶管法管节的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及隧道施工领域，尤其涉及类椭圆形顶管法管节。
【背景技术】
[0002]目前的隧道管节结构一般为矩形、圆形，但随着地下空间的日益饱和，上述管节结构已经无法满足顶管法隧道更大内净尺寸的要求。其中，矩形管节的壁厚和断面尺寸较大，其占用的地下空间也就越大；圆形管节由于其受力特性，相较于矩形管节的壁厚和断面尺寸更小，但是在与矩形管节断面相同有效空间的情况下，其地下空间的占用面积也就更大，隧道上覆土厚度更大。所以为了缓解地下空间日益饱和的现状，急切需要设计一种既能满足隧道的各项功能要求，又能提高浅层地下空间有效利用率，减小隧道埋深，最重要的是改善结构受力，减小结构壁厚和断面尺寸的新型隧道管节结构形式。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足，提供了类椭圆形顶管法管节，将管节逆弯矩起拱设置成类椭圆形，在满足隧道的各项设计要求的同时，减小了隧道的壁厚、高度、埋深和开挖面积。
[0004]本实用新型目的实现由以下技术方案完成:
[0005]一种类椭圆形顶管法管节，所述管节由顶板、底板以及两侧墙拼接构成，所述顶板的两端部与所述底板的两端部之间分别通过所述侧墙连接固定，其特征在于:所述顶板、所述底板以及所述侧墙分别逆弯矩方向起拱，且所述侧墙与所述顶板和所述底板的连接部呈圆弧形；且在所述管节断面竖直中线方向上，所述顶板和所述底板上分别设置有直线段。
[0006]所述顶板和所述底板上分别设置有直线段是指，所述顶板和所述底板逆弯矩起拱的拱顶为直线段。
[0007]本实用新型的优点是:既能满足隧道的各项功能要求，又能提高浅层地下空间有效利用率，隧道埋深浅，结构受力合理，管节结构壁厚和断面尺寸小。在同等埋深条件下，相对于矩形断面管节，壁厚可减小约30% ;对比相同有效空间的圆形隧道，开挖面积可减小约20%，埋深可减小30% ;对比相同限界条件的椭圆形隧道，开挖面积可减小约15%，结构高度可减小约15%。
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型中的断面结构示意图。
【具体实施方式】
[0009]以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解:
[0010]如图1所示，图中标记1-6分别为:顶板1、底板2、侧墙3、直线段4、吊装孔5、注浆孔6。
[0011]实施例:如图1所示，本实施例中的类椭圆形顶管法管节由顶板1、底板2以及两块侧墙3构成，其中顶板I的两端部和底板2的两端部之间通过两个侧墙3固定连接构成一体。顶板1、底板2以及两块侧墙3分别逆弯矩方向起拱，即顶板I受到其顶面所承载的土体的压力而产生向下的弯矩，则顶板I向上起拱；侧墙3分别受到两侧土体的压力而产生向内的弯矩，则侧墙3分别向各自外侧起拱；同样的，底板2受到其下部土体的压力而产生向上的弯矩，则底板2向下起拱。将顶板1、底板2、侧墙3逆弯矩起拱，可改善管节结构的受力，避免管节受压变形，从而有助于减小管节结构的壁厚和断面尺寸。两块侧墙3与顶板1、底板2之间的连接部分别设置为圆弧形角，同样起到改善管节结构的作用。在顶板I和底板2断面竖直中线方向上分别设置有直线段4，直线段4的作用在于减小管节的净高，从而节省地下空间的占用，提高浅层地下空间有效利用率。直线段4的设置位置是在顶板I和底板2逆弯矩起拱的拱顶处。
[0012]本实施例在具体实施时:管节一般采用预制成型，现场吊装的方式进行施工，即将管节的各个管片在高精度钢模内制作成型，并在管片的各个部分上预置用于承插对接的F型承插接口、用于吊装的吊装孔5以及用于合缝的注浆孔6。当管片运输至施工现场之后，利用吊装孔5将管片进行吊装并利用F型承插接口将管片进行拼接，最后向注浆孔6内填筑混凝土，从而使各管片之间固定连接构成一体。管节不需纵向预应力施加；接缝只有一道防水密封垫，满足同样埋深的防水要求。
[0013]在管节径上、下两侧分别设置直线段4相较于直接采用拱形圆弧，可以有效减小管节的净高，有利于减小顶管隧道的埋深和相应的顶管施工；并且在方便管节整体预制时脱模时，可保证管节不缺角掉边。
【主权项】
1.一种类椭圆形顶管法管节，所述管节由顶板、底板以及两侧墙拼装构成，所述顶板的两端部与所述底板的两端部之间分别通过所述侧墙连接固定，其特征在于:所述顶板、所述底板以及所述侧墙分别逆弯矩方向起拱，且所述侧墙与所述顶板和所述底板的连接部呈圆弧形；且在所述管节断面竖直中线方向上，所述顶板和所述底板上分别设置有直线段。
2.根据权利要求1所述的一种类椭圆形顶管法管节，其特征在于:所述顶板和所述底板上分别设置有直线段是指，所述顶板和所述底板逆弯矩起拱的拱顶为直线段。
【专利摘要】本实用新型涉及隧道施工领域，尤其涉及类椭圆形顶管法管节，其特征在于：所述顶板、所述底板以及所述侧墙分别逆弯矩方向起拱，且所述侧墙与所述顶板和所述底板的连接部呈圆弧形；且在所述管节断面竖直中线方向上，所述顶板和所述底板上分别设置有直线段。本实用新型的优点是：既能满足隧道的各项功能要求，又能提高浅层地下空间有效利用率，隧道埋深浅，结构受力合理，管节结构壁厚和断面尺寸小。
【IPC分类】E21D11-08
【公开号】CN204511457
【申请号】CN201520048586
【发明人】杨志豪, 徐薇娜, 许熠, 管攀峰, 顾闻
【申请人】上海市隧道工程轨道交通设计研究院
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年1月25日