襯砌構(gòu)件及其偏心注漿結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種襯砌構(gòu)件及其偏心注漿結(jié)構(gòu)，其中，該襯砌構(gòu)件包括：弧形構(gòu)件本體，內(nèi)設(shè)有中空澆筑腔且在弧底部具有兩個自由端；設(shè)于中空澆筑腔內(nèi)、用于將中空澆筑腔封隔為兩個澆筑段的封隔件，該封隔件的位置要低于弧形構(gòu)件本體的弧頂部；分別設(shè)于兩個所述自由端處的兩個注漿口，兩個注漿口與各自對應(yīng)的澆筑段內(nèi)的中空澆筑腔相通；以及分別臨設(shè)于封隔件相對兩側(cè)的兩個出漿口，兩個出漿口與各自對應(yīng)的澆筑段內(nèi)的中空澆筑腔相通。本發(fā)明襯砌構(gòu)件及其偏心注漿結(jié)構(gòu)，可實現(xiàn)注漿密實及提升力學(xué)性能，提高了復(fù)合構(gòu)件的整體性能，同時該發(fā)明還具備良好的可操作性，為襯砌構(gòu)件在隧道內(nèi)的應(yīng)用起到了決定性的意義。
【專利說明】襯砌構(gòu)件及其偏心注漿結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于隧道施工【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及襯砌構(gòu)件及其偏心注漿結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]盾構(gòu)法管片拼裝隧道施工工藝已經(jīng)被大量應(yīng)用于國內(nèi)、外的地鐵、公路、排水等隧道工程中。然而，因為該工藝采用圓形、分段螺栓拼裝結(jié)構(gòu)方案，其受力結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)為多鉸不連續(xù)圓拱結(jié)構(gòu)，嚴(yán)重依賴側(cè)向拱推力的存在，當(dāng)出現(xiàn)局部超載、周邊水土流失或側(cè)邊意外卸載等，都會導(dǎo)致該結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大變形，嚴(yán)重者會使結(jié)構(gòu)進(jìn)入非線性大位移受力狀態(tài)，其結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性和耐久性將受到嚴(yán)重丟失，如沒有立刻采取有效補救措施，最終將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效，造成隧道坍塌事故隱患。為擺脫這種風(fēng)險，提高管片結(jié)構(gòu)自身的整體抗力是一個重要、有效的途徑。而對正常運營隧道結(jié)構(gòu)加固正面臨諸多條件限制:允許加固時間短、空間狹窄、機(jī)械設(shè)備使用困難。
[0003]應(yīng)前述隧道補強(qiáng)的需要，產(chǎn)生了一種復(fù)合材料疊合襯砌結(jié)構(gòu)在隧道內(nèi)進(jìn)行加固。復(fù)合材料疊合襯砌結(jié)構(gòu)是一種復(fù)合構(gòu)件與鋼筋混凝土構(gòu)件通過特殊工藝組合形成的新型土木工程結(jié)構(gòu)形式。經(jīng)過實驗已經(jīng)證明其具有優(yōu)異的力學(xué)性能和良好的工藝適應(yīng)性。該結(jié)構(gòu)能在空間狹窄、允許加固時間短等苛刻條件下，實現(xiàn)隧道的快速加固，并大幅提高隧道整體剛度和承載力，占用空間小、不影響隧道正常使用。
[0004]一般，由于所采用的復(fù)合構(gòu)件是空腔結(jié)構(gòu)，故需要通過將復(fù)合構(gòu)件豎立拼裝后注漿成型，以形成具有高強(qiáng)抗壓抗拉等力學(xué)性能的構(gòu)件。因此，豎直拼裝后的注漿效果，直接決定了復(fù)合構(gòu)件的強(qiáng)度與整體性能。而在現(xiàn)有技術(shù)中，已有的豎立注漿結(jié)構(gòu)，是在拼裝后的復(fù)合構(gòu)件(由兩個復(fù)合構(gòu)件拼裝)的兩端底部注漿，若頂部(即最高點)如貫通，則左右兩邊注漿速度極難控制易形成灌注的空腔，若頂部如隔斷，則排漿口難以設(shè)置，難以形成有效排漿或?qū)?gòu)件局部形成較大的削弱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種襯砌構(gòu)件及其偏心注漿結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中因不密實性而導(dǎo)致的大斷面空腔或構(gòu)件頂部力學(xué)性能的削弱等問題。
[0006]為解決上述技術(shù)問題及其他技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種襯砌構(gòu)件，包括:弧形構(gòu)件本體，內(nèi)設(shè)有中空澆筑腔且在弧底部具有兩個自由端；設(shè)于所述中空澆筑腔內(nèi)、用于將所述中空澆筑腔封隔為兩個澆筑段的封隔件，每一個所述澆筑段對應(yīng)于一個所述自由端，所述封隔件的位置要低于所述弧形構(gòu)件本體的弧頂部；分別設(shè)于兩個所述自由端處的兩個注漿口，兩個所述注漿口與各自對應(yīng)的所述澆筑段內(nèi)的中空澆筑腔相通；以及分別臨設(shè)于所述封隔件相對兩側(cè)的兩個出漿口，兩個所述出漿口與各自對應(yīng)的所述澆筑段內(nèi)的中空澆筑腔相通。
[0007]本發(fā)明襯砌構(gòu)件，利用在偏于弧頂部一側(cè)的封隔件，將整個澆筑腔為兩個澆筑段，并為每一個澆筑段配置了相應(yīng)的注漿口和出漿口，從而構(gòu)成偏心注漿結(jié)構(gòu)，克服了現(xiàn)有技術(shù)中襯砌構(gòu)件豎立注漿時兩大障礙，可實現(xiàn)注漿密實及提升力學(xué)性能，提高了復(fù)合構(gòu)件的整體性能，同時該發(fā)明還具備良好的可操作性，為襯砌構(gòu)件在隧道內(nèi)的應(yīng)用起到了決定性的意義。
[0008]本發(fā)明襯砌構(gòu)件的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述封隔件位于所述弧形構(gòu)件本體的弧頂部偏一側(cè)，側(cè)偏角度為30°至40°。
[0009]本發(fā)明襯砌構(gòu)件的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述偏側(cè)角度為36°。
[0010]本發(fā)明襯砌構(gòu)件的進(jìn)一步改進(jìn)在于，在所述弧形構(gòu)件本體的弧頂部上或弧頂部的側(cè)面設(shè)有排氣孔。
[0011]本發(fā)明襯砌構(gòu)件的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述弧形構(gòu)件本體為復(fù)合材料構(gòu)件或金屬構(gòu)件。
[0012]本發(fā)明襯砌構(gòu)件的進(jìn)一步改進(jìn)在于，在所述中空澆筑腔內(nèi)充填水泥砂漿。
[0013]本發(fā)明提供一種襯砌構(gòu)件的偏心注漿結(jié)構(gòu)，所述襯砌構(gòu)件包括弧形構(gòu)件本體，所述弧形構(gòu)件本體內(nèi)設(shè)有中空澆筑腔且在弧底部具有兩個自由端，所述偏心注漿結(jié)構(gòu)包括:封隔件，設(shè)于所述中空澆筑腔內(nèi)，用于將所述中空澆筑腔封隔為兩個澆筑段；每一個所述澆筑段對應(yīng)一個所述自由端，所述封隔件的位置要低于所述弧形構(gòu)件本體的弧頂部；分別設(shè)于兩個所述自由端處的兩個注漿口，所述兩個注漿口與各自對應(yīng)的所述澆筑段內(nèi)的中空澆筑腔相通；以及分別臨設(shè)于所述封隔件相對兩側(cè)的兩個出漿口，兩個所述出漿口與各自對應(yīng)的所述澆筑段內(nèi)的中空澆筑腔相通。
[0014]本發(fā)明襯砌構(gòu)件的偏心注漿結(jié)構(gòu)為偏心式設(shè)計，利用封隔件將整個澆筑腔為兩個澆筑段，并為每一個澆筑段配置了相應(yīng)的注漿口和出漿口，兩個澆筑段分別注漿施工，如此，可實現(xiàn)注漿密實及提升力學(xué)性能，提高了復(fù)合構(gòu)件的整體性能，同時該發(fā)明還具備良好的可操作性，為襯砌構(gòu)件在隧道內(nèi)的應(yīng)用起到了決定性的意義。
[0015]本發(fā)明襯砌構(gòu)件的偏心注漿結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述封隔件位于所述弧形構(gòu)件本體的弧頂部偏一側(cè)，側(cè)偏角度為30°至40°。
[0016]本發(fā)明襯砌構(gòu)件的偏心注漿結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述偏側(cè)角度為36°。
[0017]本發(fā)明襯砌構(gòu)件的偏心注漿結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步改進(jìn)在于，在所述弧形構(gòu)件本體的弧頂部上或弧頂部的側(cè)面設(shè)有排氣孔。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明帶有偏心注漿結(jié)構(gòu)的襯砌構(gòu)件在一個實施方式中呈豎立狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為圖1中的襯砌構(gòu)件應(yīng)用于隧道施工工藝中從分界點處觀察的結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0020]圖3為圖2中D-D方向的斷面示意圖。
【具體實施方式】
[0021]以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
[0022]請參閱附圖。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0023]請參閱圖1，顯示為本發(fā)明帶有偏心注漿結(jié)構(gòu)的襯砌構(gòu)件在一個實施方式中呈豎立狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。需說明的是，本發(fā)明襯砌構(gòu)件主要是應(yīng)用于地鐵、公路、排水等隧道工程中的盾構(gòu)法管片拼裝隧道施工工藝，用于對隧道進(jìn)行補強(qiáng)。
[0024]如圖1所示，襯砌構(gòu)件I包括:弧形構(gòu)件本體以及偏心注漿結(jié)構(gòu)。
[0025]弧形構(gòu)件本體11內(nèi)設(shè)有中空澆筑腔111且在弧底部具有兩個自由端113、115。在本實施例中，弧形構(gòu)件本體11為復(fù)合材料構(gòu)件或金屬構(gòu)件，其中空澆筑腔的斷面為矩形、圓形或梯形，優(yōu)選地，斷面為方形(例如為40mm*40mm)。
[0026]偏心注漿結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括:設(shè)于中空澆筑腔111內(nèi)、用于將中空澆筑腔111封隔為兩個澆筑段的封隔件121，分別設(shè)于兩個所述自由端處的注漿口 123、125，分別臨設(shè)于封隔件121相對兩側(cè)的出漿口 127、129。
[0027]封隔件121的作用在于封隔中空澆筑腔111以分割出兩個澆筑段。在實際應(yīng)用中，封隔件121的設(shè)置位置要低于所述弧形構(gòu)件本體的弧頂部，即，封隔件121位于弧形構(gòu)件本體11的弧頂部P的偏一側(cè)，具體地，封隔件121的設(shè)置位置與弧頂部P之間的側(cè)偏角度β為30°至40°，優(yōu)選地，所述偏側(cè)角度β為36°。另外，封隔件121可以為任何具有密實封隔效果的部件，例如塞子、填塊或混凝土塊，在實際操作中，首先確定兩個澆筑段分割的分界點(例如在弧形構(gòu)件本體11作標(biāo)示)，再在該標(biāo)示的分界點處布置封隔件121，如此將中空澆筑腔111分割為兩個澆筑段Α、B。在分割后的兩個澆筑段Α、B中，每一個所述澆筑段對應(yīng)于一個自由端，封隔件121以下的那一個澆筑段較短，而包含有弧頂部P的另一個澆筑段則較長(假設(shè)，封隔件121是位于弧頂部的偏右側(cè)，則澆筑段B較短，澆筑段A較長)。
[0028]在兩個自由端處分別設(shè)有注漿口 123、125，其中，注漿口 123是與澆筑段A內(nèi)的中空澆筑腔相通，注漿口 125是與澆筑段B內(nèi)的中空澆筑腔相通。在實際應(yīng)用中，注漿口的設(shè)置可以采用如下方式:提供一個兩端貫通的注漿鋼管，將所述注漿鋼管打入弧形構(gòu)件本體11的自由端中，其一端伸入到中空澆筑腔的中部，另一端則露出于弧形構(gòu)件本體U。優(yōu)選地，所述注衆(zhòng)鋼管的尺寸為:內(nèi)徑為4mm,壁厚為1mm。
[0029]在封隔件121相對的兩旁側(cè)設(shè)有出漿口 127、129，其中，出漿口 127是與澆筑段A內(nèi)的中空澆筑腔相通，出漿口 129是與澆筑段B內(nèi)的中空澆筑腔相通。在實際應(yīng)用中，出漿口的設(shè)置可以采用如下方式:提供一個兩端貫通的出漿鋼管，將所述出漿鋼管打入弧形構(gòu)件本體11，其一端伸入到中空澆筑腔的中部，另一端則露出于弧形構(gòu)件本體11。優(yōu)選地，所述出衆(zhòng)鋼管的尺寸為:內(nèi)徑為4mm,壁厚為1mm。
[0030]進(jìn)一步地，由于其中的一個澆筑段(即，澆筑段A)較長，故，在所述弧形構(gòu)件本體的弧頂部上或弧頂部的側(cè)面設(shè)有排氣孔(未在圖式中予以顯示)，以利于該澆筑段中氣體的順利排出。
[0031]請再繼續(xù)參閱圖2和圖3，其中，圖2為圖1中的襯砌構(gòu)件應(yīng)用于隧道施工工藝中從分界點處觀察的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為圖2中D-D方向的斷面示意圖。[0032]結(jié)合圖1、圖2和圖3，以下對本發(fā)明帶有偏心注漿結(jié)構(gòu)的襯砌構(gòu)件在實際澆筑作業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0033]提供具有偏心注漿結(jié)構(gòu)的襯砌構(gòu)件I，在所述偏心注漿結(jié)構(gòu)中，通過偏心設(shè)置的封隔件121，通過封隔中空澆筑腔111分割出兩個澆筑段A、B。
[0034]將襯砌構(gòu)件I豎立起來，通過分屬于襯砌構(gòu)件中的兩個澆筑段A、B的注漿口 123、125而對兩個澆筑段A、B分別獨立地進(jìn)行注漿，在本實施例中，注入的漿料為水泥砂漿。
[0035]一方面，由于澆筑段B較短，當(dāng)澆筑段B中的排漿口 129排出漿液時，關(guān)閉排漿口129閥門，并停止注漿；
[0036]另一方面，澆筑段A較長，且存在一部分中空澆筑腔111是位于排漿口 127上方，因此，當(dāng)注漿達(dá)到排漿口 127出漿時，先關(guān)閉排漿口 127閥門，再繼續(xù)輕緩注入砂漿，直至位于弧頂部P處的所述排氣孔出漿為止，停止注漿。
[0037]綜上所述，本發(fā)明襯砌構(gòu)件，利用在偏于弧頂部一側(cè)的封隔件，將整個澆筑腔為兩個澆筑段，并為每一個澆筑段配置了相應(yīng)的注漿口和出漿口，從而構(gòu)成偏心注漿結(jié)構(gòu)，克服了現(xiàn)有技術(shù)中襯砌構(gòu)件豎立注漿時兩大障礙，可實現(xiàn)注漿密實及提升力學(xué)性能，提高了復(fù)合構(gòu)件的整體性能，同時該發(fā)明還具備良好的可操作性，為襯砌構(gòu)件在隧道內(nèi)的應(yīng)用起到了決定性的意義。
[0038]上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種襯砌構(gòu)件，其特征在于，包括: 弧形構(gòu)件本體，內(nèi)設(shè)有中空澆筑腔且在弧底部具有兩個自由端； 設(shè)于所述中空澆筑腔內(nèi)、用于將所述中空澆筑腔封隔為兩個澆筑段的封隔件，每一個所述澆筑段對應(yīng)于一個所述自由端，所述封隔件的位置要低于所述弧形構(gòu)件本體的弧頂部; 分別設(shè)于兩個所述自由端處的兩個注漿口，兩個所述注漿口與各自對應(yīng)的所述澆筑段內(nèi)的中空澆筑腔相通；以及 分別臨設(shè)于所述封隔件相對兩側(cè)的兩個出漿口，兩個所述出漿口與各自對應(yīng)的所述澆筑段內(nèi)的中空澆筑腔相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯砌構(gòu)件，其特征在于，所述封隔件位于所述弧形構(gòu)件本體的弧頂部偏一側(cè)，側(cè)偏角度為30°至40°。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的襯砌構(gòu)件，其特征在于，所述偏側(cè)角度為36°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的襯砌構(gòu)件，其特征在于，在所述弧形構(gòu)件本體的弧頂部上或弧頂部的側(cè)面設(shè)有排氣孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯砌構(gòu)件，其特征在于，所述弧形構(gòu)件本體為復(fù)合材料構(gòu)件或金屬構(gòu)件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的襯砌構(gòu)件，其特征在于，在所述中空澆筑腔內(nèi)充填水泥砂漿。
7.—種襯砌構(gòu)件的偏心注漿結(jié)構(gòu)，所述襯砌構(gòu)件包括弧形構(gòu)件本體，所述弧形構(gòu)件本體內(nèi)設(shè)有中空澆筑腔且在弧底部具有兩個自由端，其特征在于，所述偏心注漿結(jié)構(gòu)包括: 封隔件，設(shè)于所述中空澆筑腔內(nèi)，用于將所述中空澆筑腔封隔為兩個澆筑段；每一個所述澆筑段對應(yīng)一個所述自由端，所述封隔件的位置要低于所述弧形構(gòu)件本體的弧頂部； 分別設(shè)于兩個所述自由端處的兩個注漿口，兩個所述注漿口與各自對應(yīng)的所述澆筑段內(nèi)的中空澆筑腔相通；以及 分別臨設(shè)于所述封隔件相對兩側(cè)的兩個出漿口，兩個所述出漿口與各自對應(yīng)的所述澆筑段內(nèi)的中空澆筑腔相通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的襯砌構(gòu)件的偏心注漿結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述封隔件位于所述弧形構(gòu)件本體的弧頂部偏一側(cè)，側(cè)偏角度為30°至40°。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的襯砌構(gòu)件的偏心注漿結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述偏側(cè)角度為36。。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的襯砌構(gòu)件的偏心注漿結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述弧形構(gòu)件本體的弧頂部上或弧頂部的側(cè)面設(shè)有排氣孔。
【文檔編號】E21D11/10GK104018856SQ201410299122
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】萬敏, 宿文德, 張衍, 李迅, 邱煒民, 陳偉明, 楊勇 申請人:上海隧道工程股份有限公司