一种盾构隧道的衬砌环及其管片结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110005436A(43)申请公布日2019.07.12(21)申请号201910302280.4(22)申请日2019.04.16(71)申请人盾构及掘进技术国家重点实验室地址450000河南省郑州市国家高新技术产业开发区科学大道99号申请人中铁隧道局集团有限公司(72)发明人孙振川吕乾乾李凤远杨振兴陈瑞祥(74)专利代理机构郑州浩翔专利代理事务所(特殊普通合伙)41149代理人靳锦边延松(51)Int.Cl.E21D11/08(2006.01)E21D11/38(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种盾构隧道的衬砌环及其管片结构(57)摘要本发明公开了一种用于盾构隧道的衬砌环的管片结构，包括：管片本体、第一接头和第二接头；第一接头的一侧为第一咬合面，另一侧与管片本体纵向的一端固定连接；第二接头的一侧为第二咬合面，另一侧与管片本体纵向的另一端固定连接；第一咬合面和第二咬合面能够相互咬合配合连接，且二者均设有止水条；管片本体的横向的两端设有配合结构，两端的配合结构能够配合连接，且配合结构处均设有止水条。该管片结构在纵向上和横向上均可以依次拼装定位并相互连接，不需要螺栓，提高了拼装效率和质量，不需要预留手孔和螺栓孔，避免了对管片结构受力性能的影响。本发明还公开了一种盾构隧道的衬砌环。CN110005436ACN110005436A权利要求书1/1页1.一种用于盾构隧道的衬砌环的管片结构，其特征在于，包括：管片本体、第一接头和第二接头；所述第一接头的一侧为第一咬合面，另一侧与所述管片本体纵向的一端固定连接；所述第二接头的一侧为第二咬合面，另一侧与所述管片本体纵向的另一端固定连接；所述第一咬合面和所述第二咬合面能够相互咬合配合连接，且二者均设有止水条；所述管片本体的横向的两端设有配合结构，两端的所述配合结构能够配合连接，且所述配合结构处均设有止水条。2.根据权利要求1所述的用于盾构隧道的衬砌环的管片结构，其特征在于，所述第一接头和所述第二接头均为齿形对称结构，所述第一咬合面和所述第二咬合面均为齿形面，二者齿形互锁配合。3.根据权利要求2所述的用于盾构隧道的衬砌环的管片结构，其特征在于，所述第一咬合面和所述第二咬合面均为凹凸相间的齿形面，二者凸凹互锁，凹凸结构的厚度均为管片厚度的1/4~1/6，凹凸结构的高度差为凹凸结构的厚度的1.5~2.5倍。4.根据权利要求3所述的用于盾构隧道的衬砌环的管片结构，其特征在于，所述第一接头和所述第二接头的圆心角度为3°~5°。5.根据权利要求1所述的用于盾构隧道的衬砌环的管片结构，其特征在于，所述管片本体的横向两端的所述配合结构，一端为凸状结构，另一端为凹状结构，二者能够凸凹配合。6.根据权利要求5所述的用于盾构隧道的衬砌环的管片结构，其特征在于，所述凸状结构和所述凹状结构均位于所述管片本体端部断面的中部；所述凸状结构和所述凹状结构的厚度为所述管片本体厚度的1/3~1/2，高度为所述管片本体厚度的1/3~1/2。7.根据权利要求1至6任一项所述的用于盾构隧道的衬砌环的管片结构，其特征在于，所述止水条为丁基橡胶止水条。8.一种盾构隧道的衬砌环，其特征在于，包括多个权利要求1至7任一项所述的管片结构，在所述衬砌环的纵向方向，相邻的所述管片结构依次通过其端部的第一咬合面和第二咬合面配合连接；在所述衬砌环的横向方向，相邻的所述管片结构依次通过其端部的配合结构相互连接。2CN110005436A说明书1/4页一种盾构隧道的衬砌环及其管片结构[0001]技术领域[0002]本发明涉及盾构隧道修建领域，特别是涉及一种盾构隧道的衬砌环及其管片结构。[0003]背景技术[0004]近年来盾构隧道在城市地铁、跨江海隧道等领域中得到了广泛的应用。盾构隧道管片衬砌结构是通过管片接头将管片拼接成环，再通过环间接头将单个管片环连接成管状结构而构成的隧道主体。衬砌结构是盾构隧道的主要支护，而衬砌环作为一个整体，管片接头是其薄弱环节。[0005]目前，盾构隧道管片结构接头多采用内置螺栓连接，并使用弹性密封垫加遇水膨胀橡胶条防水。这种结构通过螺栓连接增加了隧道的整体稳定性，但是由于管片需要预留螺栓孔和安装手孔，受力性能降低，同时也容易形成渗漏水通道。接头防水结构采用的弹性密封垫和遇水膨胀橡胶容易老化，耐久性较差，密封垫用胶水粘结在管片表面，容易脱落，此外，拼装误差、管片错台和张开都会直接导致密封垫的错缝和张开，影响防水效果。[0006]随着城市化进程的推进，越来越多的隧道进行建设和投入使用，为提高隧道管片的施工效率和拼装质量，提高运营期隧道的耐久性和防水性能，研究开发一种方便拼装、受力性能和防水效果良好的管片结构，是本领域技