一种大直径盾构内部预制拼装结构及拼接方法与流程

本发明涉及隧道工程领域中的盾构内部结构设计技术，具体的讲是涉及一种大直径盾构内部预制拼装结构及拼接方法。

背景技术：

1、为顺应国家的快速发展，地下空间开发力度不断增大，在此背景下大直径盾构隧道施工技术愈发成熟，针对大直径盾构隧道的内部结构预制拼装技术研究也取得了一些进展，但尚处于半预制化阶段。在实际实施过程中，诸多构件仍需采用现浇工艺或利用后浇湿接头形式对构件进行连接，导致内部结构的预制率不高，有的还需要通过植筋与管片相连，对管片损伤明显，且施工工艺复杂，制约了施工效率的提升。因此盾构内部结构采用预制拼装工艺大势所趋，但在内部结构设计及施工中缺少减小拼装误差的措施，拼装效果难以保证。

技术实现思路

1、本发明可克服现有盾构内部结构拼装误差控制难题，提供一种减少大直径盾构内部结构拼装误差方法。该发明由口子件拼装限位措施，边箱涵拼装精度控制和口子件与边箱涵拼装误差调整等三个主要步骤组成，逐步精准控制实施，所述大直径盾构内部结构拼装方法包括以下步骤：

2、s1、在盾构机推进的同时，安装中间口字件，并在口字件两侧浇筑限位混凝土，减少中间口字件的拼装误差。口字件可兼做施工通道，便于相关施工材料的运输。

3、s2、测量边箱涵平底板下方限位混凝土高度是否满足左、右边箱涵顶面与中间口字件顶面齐平的拼装要求，适当调整限位混凝土高度，待限位混凝土达到设计强度后，便可拼装左、右边箱涵，拼装时可在边箱涵弧形板顶部凸台下放置垫片用以调平，减少边箱涵拼装误差。边箱涵与边箱涵之间设置软质填充材料，减少纵向拼装误差累积。

4、s3、左、右边箱涵拼装完成后，利用直螺栓连接中间口字件与左、右边箱涵，提高内部结构整体稳定性，随后利用边箱涵底部预留的注浆孔进行注浆，填充边箱涵与盾构管片间的空隙，减少边箱涵与口字件之间的拼装误差。

5、s4、在边箱涵斜侧墙与盾构管片间的三角形范围内浇筑混凝土，使得左、右边箱涵与中间口字件连接更为紧密，起到二次固定组合结构的作用，提升预制拼装结构的拼装效果。

6、相对应的，本发明还提供了一种大直径盾构内部预制拼装结构，主要包括：中间口字件和边箱涵，其中边箱涵包括顶板、平底板、竖侧墙、弧形板和斜侧墙；

7、进一步的，所述弧形板顺应盾构管片内壁形态，且在弧形板顶端设置凸台，所述凸台与盾构管片内壁贴合，所述弧形板与盾构管片间的间隙通过弧形板中预留的注浆孔进行注浆密实，所述弧形板顶端与所述顶板通过斜面向上的斜侧墙相连接，所述斜侧墙与盾构管片间用素混凝土回填密实。

8、进一步的，所述口字件的侧墙与所述边箱涵的竖侧墙中预留螺栓孔，拼装时所述中间口字件和边箱涵通过螺栓连接。

9、进一步的，于所述口字件和边箱涵中预留套管或检修口，所述套管预埋于边箱涵的斜侧墙中，所述检修口设置于中间口字件的顶板和中间口字件及边箱涵的竖侧墙。

10、进一步的，所述边箱涵的平底板置于所述限位混凝土上，所述边箱涵弧形板顶部凸台下放置垫片用于边箱涵的调平。

11、本发明具有以下有益效果：

12、本发明通过分步精准控制减少拼装误差，简化施工工序控制流程。并从结构构造上考虑减少拼装误差的措施，有利于控制单体尺寸和重量，便于吊装施工，可以优化拼装误差影响，从而提升拼装质量。该方法对大直径盾构内部结构预制拼装提供实施可行的技术支撑，显著提升盾构内部结构的预制拼装率，减少预制与现浇体系的转换。

13、通过改进预制构件构造形式减少拼装误差，其中边箱涵结构弧形侧墙板底端采用平底板，有效利用下部素砼调平控制拼装精度；边箱涵弧形板与顶板设置斜侧墙，斜侧墙与盾构管片间三角区域采用素砼回填密实可调控拼装误差；边箱涵纵向分块设置空隙，提升纵向拼装灵活性，以便调控拼装误差。

14、采用的中间口字件加左、右边箱涵的内部预制拼装结构形式，有利于控制单体尺寸和重量，便于吊装施工，显著提升盾构内部结构的预制拼装率，减少预制与现浇体系的转换，简化施工工序。填密实可调控拼装误差；边箱涵纵向分块设置空隙，提升纵向拼装灵活性，以便调控拼装误差。此外，利用中间口字件的限位混凝土兼做边箱涵的定位构造措施，可以优化拼装误差影响，从而提升拼装质量。

技术特征：

1.一种大直径盾构内部预制拼装结构，其特征在于，包括中间口字件(2)和边箱涵(3)，其中边箱涵(3)包括顶板(7)、平底板(8)、竖侧墙(9)、弧形板(10)和斜侧墙(11)；所述弧形板(10)顺应盾构管片(1)内壁形态，且在弧形板(10)顶端设置凸台(12)，所述凸台(12)与盾构管片(1)内壁贴合，所述弧形板(10)与盾构管片(1)间的间隙通过弧形板(10)中预留的注浆孔(4)进行注浆密实，所述弧形板(10)顶端与所述顶板(7)通过斜面向上的斜侧墙(11)相连接，所述斜侧墙(11)与盾构管片(1)间用素混凝土(6)回填密实。

2.根据权利要求1所述的大直径盾构内部预制拼装结构，其特征在于，所述口字件(2)的侧墙与所述边箱涵(3)的竖侧墙(9)中预留螺栓孔(13)，拼装时所述中间口字件(2)和边箱涵(3)通过螺栓连接。

3.根据权利要求1所述的大直径盾构内部预制拼装结构，其特征在于，于所述口字件(2)和边箱涵(3)中预留套管或检修口，所述套管预埋于边箱涵的斜侧墙(11)中，所述检修口设置于中间口字件(2)的顶板和中间口字件(2)及边箱涵的竖侧墙(9)。

4.根据权利要求1所述的大直径盾构内部预制拼装结构，其特征在于，所述边箱涵(3)的平底板(8)置于所述限位混凝土(5)上，所述边箱涵弧形板顶部凸台(12)下放置垫片用于边箱涵(3)的调平。

5.一种大直径盾构内部预制拼装结构的拼装方法，其特征在于，包括口子件拼装限位措施，边箱涵拼装精度控制以及口子件与边箱涵拼装误差调整步骤。

6.根据权利要求5所述的大直径盾构内部预制拼装结构的拼装方法，其特征在于，具体包括：

技术总结本发明涉及隧道工程领域，具体的讲是涉及一种大直径盾构内部预制拼装结构及拼接方法。拼接方法由口子件拼装限位措施，边箱涵拼装精度控制和口子件与边箱涵拼装误差调整等三个主要步骤组成，逐步精准消除累计误差，从而提高盾构内部结构拼装精度。拼装结构中边箱涵结构弧形侧墙板底端采用平底板，有效利用下部素砼调平控制拼装精度；边箱涵弧形板与顶板设置斜侧墙，斜侧墙与盾构管片间三角区域采用素砼回填密实可调控拼装误差；边箱涵纵向分块设置空隙，提升纵向拼装灵活性，以便调控拼装误差。本发明的拼装方法能有效减少大直径盾构内部结构拼装误差，分步精准控制减少拼装误差，简化施工工序控制流程，可以优化拼装误差影响，提升拼装质量。技术研发人员：李志刚,胡文,潘青,林秀桂,袁森林,潘春辉受保护的技术使用者：上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4