一种盾构水工隧洞复合式衬砌钢管的制作方法

本申请涉及水工隧道施工，具体而言，涉及一种盾构水工隧洞复合式衬砌钢管。

背景技术：

1、盾构输水隧洞在施工过程中一般采用复合式衬砌结构，其中钢管复合式衬砌结构由管片、自密实混凝土、内衬钢管组成，三位一体共同抵抗隧洞运营过程中的地层水土压力和内部运输水压。

2、钢管复合式衬砌主要由内衬钢管与自密实混凝土一起抵抗内部水压，混凝土的浇筑质量和钢管的强度对于前期施工和后期运营稳定性至关重要。现场施工歩序是在管片拼装结束后，先安装钢管并做好每节钢管的端头封堵，然后进行自密实混凝土的浇筑，现阶段钢管复合式衬砌浇筑方法采用分步式浇筑，即第一步从双侧腰部浇筑口浇筑入仓，先从每节钢管浇筑起始位置到终止位置进行，再换至顶部浇筑，并从每节钢管终止位置返回到起始位置，此为每节钢管的浇筑过程。在浇筑过程中，前期浇筑可以利用未使用的浇筑孔作为出气口，但随着浇筑的进行，在浇筑的后期，尤其是在封口灌浆阶段，由于钢管外侧的空腔逐渐被自密实混凝土和浆液填满，钢管内衬承受灌浆压力，且此时没有出气口，只能凭借施工经验进行适量浇筑，可能浇筑过量使钢管出现损伤变形破坏，或者，可能出现浇筑不密实的现象影响施工质量，对结构后期运营稳定性造成了一定隐患。

技术实现思路

1、本申请的目的在于针对上述问题，提供一种盾构水工隧洞复合式衬砌钢管，降低自身与衬砌管片之间进行混凝土浇筑时浇筑过量或过少的风险，使上述问题得到改善。

2、本申请提供了一种盾构水工隧洞复合式衬砌钢管，盾构水工隧洞复合式衬砌钢管包括管体和多个气管，管体设置有多个气孔，所述多个气孔设置于所述管体背离地面或者工作平台的一侧，所述多个气孔沿所述管体的环向设置；多个气管，与所述多个气孔一一对应，所述气管插设于所述气孔内。

3、本申请实施例的技术方案中，本申请实施例提供的盾构水工隧洞复合式衬砌钢管安装至衬砌管片内侧的额定位置后，将拌合良好的自密实混凝土通过管体的注浆孔注入，注入过程中确保自密实混凝土流动性，防止出现应力集中现象，在施工过程中气孔保持开启，防止浇筑过程中出现混凝土局部拥堵的现象，在浇筑过程末期的封口灌浆阶段，当浆液从气管中流出即可停止浇筑，此时盾构水工隧洞复合式衬砌钢管与衬砌管片之间的自密实混凝土浇筑完毕，然后密封浇筑气孔，等待自密实混凝土初凝完毕，切割掉位于管体内侧部分气管，并对气孔和气管进行焊接密封处理；操作人员可以通过查看气孔的情况判断自密实混凝土浇筑的量是否合适，降低浇筑过量或者过少影响隧洞衬砌施工的质量的风险。

4、在一些实施例中，在所述管体的径向上，所述气管的两端分别超过所述管体的内壁和外周面。

5、本申请实施例的技术方案中，在管体的径向上，气管超过管体的外周面，使自密实混凝土填充盾构水工隧洞复合式衬砌钢管与衬砌管片之间的空腔时，浇筑至自密实混凝土没过气管超过管体的外周面的开口后才能进入气管，气管超过管体的内周面，当自密实混凝土进入气管时，因为自身的流动性较弱和气管较窄，自密实混凝土在气管内的流动速度较慢，此时进入盾构水工隧洞复合式衬砌钢管和衬砌管片之间的混凝土还是会继续填充盾构水工隧洞复合式衬砌钢管和衬砌管片之间的空腔，直至盾构水工隧洞复合式衬砌钢管和衬砌管片之间的空腔被填满，自密实混凝土才会从气管位于管体内侧的开口流出，气管超过管体的内周面，使自密实混凝土能够将盾构水工隧洞复合式衬砌钢管和衬砌管片之间的空腔均匀的填满，提升自密实混凝土层凝成的固体的强度。

6、在一些实施例中，还包括加强组件，所述加强组件设置于所述管体的外周面。

7、本申请实施例的技术方案中，加强组件设置于管体的外周面，提升管体的强度，降低管体在浇筑过程中变形的风险。

8、在一些实施例中，所述加强组件包括多道第一加劲肋，所述第一加劲肋沿所述管体的环向延伸，所述多道第一加劲肋沿第一方向排列，所述第一方向平行于所述管体的轴向。

9、本申请实施例的技术方案中，第一加劲肋沿管体的环向延伸，提升管体的环向刚度，多道第一加劲肋沿第一方向排列，提升管体的整体的环向刚度，降低管体在环向变形的风险。

10、在一些实施例中，所述加强组件还包括多道第二加劲肋，所述第二加劲肋沿所述第一方向延伸，所述多道第二加劲肋环绕所述管体设置。

11、本申请实施例的技术方案中，第二加劲肋沿管体的轴向延伸，提升管体的轴向刚度，多道第二加劲肋环绕管体设置，提升管体的整体的轴向刚度，降低管体在轴向变形的风险。

12、在一些实施例中，所述第一加劲肋沿所述管体的环向呈波浪状，所述第二加劲肋沿所述第一方向呈波浪状。

13、本申请实施例的技术方案中，第一加劲肋沿管体的环向呈波浪状，第二加劲肋沿第一方向呈波浪状，使第一加劲肋和第二加劲肋在具有较强的强度的同时，减少对自密实混凝土的阻碍，混凝土能够从第一加劲肋或第二加劲肋的最低处穿过，降低混凝土中的大颗粒骨料被阻拦造成局部拥堵、混凝土充填不均匀的风险。

14、在一些实施例中，所述多道第二加劲肋的数量为四道。

15、本申请实施例的技术方案中，多道第二加劲肋的数量为四道，使相邻的两道第二加劲肋之间的间距的空隙较大，便于混凝土的流动和填充，同时满足对管体在轴向上的刚度的提升需求。

16、在一些实施例中，所述加强组件与所述管体一体成型。

17、本申请实施例的技术方案中，加强组件与管体一体成型，使管体受到的力能够较为直接的传递至加强组件，加强组件对管体的刚度的提升效果较好。

18、本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种盾构水工隧洞复合式衬砌钢管，设置于衬砌管片的内侧，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种盾构水工隧洞复合式衬砌钢管，其特征在于，在所述管体的径向上，所述气管的两端分别超过所述管体的内壁和外周面。

3.根据权利要求1所述的一种盾构水工隧洞复合式衬砌钢管，其特征在于，还包括加强组件，所述加强组件设置于所述管体的外周面。

4.根据权利要求3所述的一种盾构水工隧洞复合式衬砌钢管，其特征在于，所述加强组件包括多道第一加劲肋，所述第一加劲肋沿所述管体的环向延伸，所述多道第一加劲肋沿第一方向排列，所述第一方向平行于所述管体的轴向。

5.根据权利要求4所述的一种盾构水工隧洞复合式衬砌钢管，其特征在于，所述加强组件还包括多道第二加劲肋，所述第二加劲肋沿所述第一方向延伸，所述多道第二加劲肋环绕所述管体设置。

6.根据权利要求5所述的一种盾构水工隧洞复合式衬砌钢管，其特征在于，所述第一加劲肋沿所述管体的环向呈波浪状，所述第二加劲肋沿所述第一方向呈波浪状。

7.根据权利要求5所述的一种盾构水工隧洞复合式衬砌钢管，其特征在于，所述多道第二加劲肋的数量为四道。

8.根据权利要求3所述的一种盾构水工隧洞复合式衬砌钢管，其特征在于，所述加强组件与所述管体一体成型。

技术总结本申请涉及一种盾构水工隧洞复合式衬砌钢管，属于水工隧道施工技术领域。盾构水工隧洞复合式衬砌钢管包括管体和多个气管，管体设置有多个气孔，多个气孔设置于管体背离地面或者工作平台的一侧，多个气孔沿管体的环向设置；多个气管，与多个气孔一一对应，气管插设于气孔内。本申请实施例提供的盾构水工隧洞复合式衬砌钢管能够降低自身与衬砌管片之间进行混凝土浇筑时浇筑过量或过少的风险。技术研发人员：谢强,祝全兵,马海军,何其方,熊杰,郭元旺,王士民,周春永,刘天刚,瞿加俊,孟繁盛,袁向东,王磊,杨春灿,刘畅,胡海明,魏国武,梁彪,何勇君,陈昱弛,马福松,杨金林,马圳,曹鸿受保护的技术使用者：中国水利水电第七工程局有限公司技术研发日：20230911技术公布日：2024/6/23