一种盾构隧道多功能预埋组件及实施方法

  (19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(45)授权公告日(21)申请号1.9(22)申请日2020.05.18(65)同一申请的已公布的文献号申请公布号CN111594224(43)申请公布日2020.08.28(73)专利权人中铁二院工程集团有限责任公司地址610031四川省成都市金牛区通锦路陈军甄文战(74)专利代理机构四川力久律师事务所51221代理人(51)Int.Cl.E21D11/08(2006.01)E21D11/10(2006.01)E21D11/38(2006.01)(56)对比文件CN2606180Y,2004.03.10CN104389623A,2015.03.04CN209082504U,2019.07.09CN203334286U,2013.12.11US2014/0137508A1,2014.05.22CN103993895A,2014.08.20审查员(54)发明名称一种盾构隧道多功能预埋组件及实施方法(57)摘要本发明涉及盾构隧道施工领域，具体涉及一种盾构隧道多功能预埋组件及实施方法，预埋组件包括螺纹预埋件和后置螺栓，螺纹预埋件设在管片内部，且螺纹预埋件的一端与隧道正洞连通，螺纹预埋件设有内螺纹，后置螺栓与螺纹预埋件适配；管片内部还预埋有注浆管及逆止阀，螺纹预埋件通过逆止阀连接注浆管。使用时，螺纹预埋件螺纹连接管片拼装机吊钩，通过吊钩吊装管片就位，拆卸吊钩后，通过螺纹预埋件、逆止阀及注浆管实现隧道壁后注浆；后置螺栓一端与螺纹预埋件螺纹连接、另一端穿入后做结构的孔洞内，将孔洞充填密实，形成填充结构，实现后做结构与隧道结构间的抗剪。权利要求书1页说明书4页附图4页CN1115942241.一种盾构隧道预埋组件，其特征是，包括螺纹预埋件（1）和后置螺栓（2），所述螺纹预埋件（1）设在管片（9）内部，且所述螺纹预埋件（1）的一端与隧道正洞连通，所述螺纹预埋件（1）设有内螺纹，所述后置螺栓（2）的一端与所述螺纹预埋件（1）螺纹连接、另一端用于与后做结构的预留孔洞充填为填充结构。2.依据权利要求1所述的一种盾构隧道预埋组件，其特征是，还包括注浆管（3），所述注浆管（3）预埋在管片（9）内部，并与所述螺纹预埋件（1）连通。3.依据权利要求2所述的一种盾构隧道预埋组件，其特征是，所述螺纹预埋件（1）至少一端设有抗拔件（4）。4.依据权利要求2所述的一种盾构隧道预埋组件，其特征是，所述螺纹预埋件（1）连接所述注浆管（3）的所在端设有逆止阀（5），所述逆止阀（5）由所述螺纹预埋件（1）向所述注5.依据权利要求4所述的一种盾构隧道预埋组件，其特征是，所述逆止阀（5）与所述螺纹预埋件（1）螺纹连接。6.依据权利要求4所述的一种盾构隧道预埋组件，其特征是，所述螺纹预埋件（1）与所述逆止阀（5）之间设有止水环（6）。7.依据权利要求1‑6任一项所述的一种盾构隧道预埋组件，其特征是，还包括螺旋盖（7），所述螺旋盖（7）与所述螺纹预埋件（1）适配。8.一种盾构隧道管片，其特征是，包括如权利要求1‑7任一项所述的盾构隧道预埋组件，其中螺纹预埋件（1）预埋在管片（9）内，后置螺栓（2）用于连接后做结构（10）。9.一种基于如权利要求1‑7任一项所述的预埋组件，或者如权利要求8所述的管片的盾构隧道的施工方法，其特征是，包括以下步骤：步骤一，采用预先埋设螺纹预埋件（1）的管片（9）结构；步骤二，后做结构（10）预留孔洞，将所述后置螺栓（2）一端与所述螺纹预埋件（1）螺纹连接、另一端穿入所述孔洞内，将所述孔洞充填密实，形成填充结构（8）。10.根据权利要求9所述的施工方法，其特征是，还包括：在步骤一中，当所述管片（9）结构内预先埋设注浆管（3）及逆止阀（5），所述螺纹预埋件（1）通过所述逆止阀（5）连接所述注浆管（3）；在步骤一后，所述螺纹预埋件（1）螺纹连接管片拼装机吊钩，通过所述吊钩吊装所述管片（9）就位，拆卸所述吊钩，通过所述螺纹预埋件（1）、所述逆止阀（5）及所述注浆管（3）在所述管片（9）壁后注浆；再实施步骤二。CN111594224一种盾构隧道多功能预埋组件及实施方法技术领域[0001]本发明涉及盾构隧道施工领域，特别是一种盾构隧道多功能预埋组件及实施方背景技术[0002]盾构隧道由多块预制管片拼装而成。隧道建设完成后，由于通行或疏散需求，往往需要在隧道底部另行施做道床、行人平台、口字件等结构。由于隧道断面形状多为椭圆形或圆形，且管片内表面比较光滑，后做结构与隧道之间需要一定的抗错动能力来保持结构的稳定。[0003]目前，解决盾构隧道内后做结构与管片间错动问题，有两种惯用做法。一种是凿毛与后做结构贴合的管片，增大接触摩擦力；另一种是直接在管片上打螺栓或植筋，将后做结构与隧道固定连接。这些做法主要存在以下不足：[0004]1、损伤预制管片。管片凿毛会减薄管片内侧钢筋保护层厚度；后打螺栓或植筋均需要在管片上钻孔，这些做法均会对管片结构造成不可逆的损伤，严重时还会引发管片钢筋锈蚀、管片掉块或开裂、管片漏水等问题，造成隧道结构不稳，威胁行车安全。[0005]2、抗剪结构耐久性往往较短，长期承受动荷载易发生病害。后做结构与管片之间常使用胶粘材料固定，但以目前的工艺和胶粘材料使用年数的限制有限，通常用年限不超过30年且需要10年检查一次；后做结构长期承受动荷载，易出现松动、失效甚至脱落等问题，使用很不方便。发明内容[0006]本发明的目的是：针对现存技术防错动措施对预制管片的损伤大，且抗错动能力不耐久的问题，提供一种盾构隧道多功能预埋组件及实施方法，既不损伤管片，又能大幅度提高抗错动能力。[0007]为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：[0008]一种盾构隧道预埋组件，包括螺纹预埋件和后置螺栓，螺纹预埋件设在管片内部，且螺纹预埋件的一端与隧道正洞连通，螺纹预埋件设有内螺纹，后置螺栓与螺纹预埋件适配。其中，隧道正洞是指隧道主线整体的结构。后置螺栓用来将后做结构固定在管片结构上；螺纹预埋件可用于吊装管片，又与后置螺栓配套连接来固定后做结构。[0009]使用上述盾构隧道预埋组件时，管片结构内预先埋设螺纹预埋件，后做结构预留孔洞，将后置螺栓一端与螺纹预埋件螺纹连接、另一端穿入后做结构的孔洞内，将孔洞充填密实，形成填充结构，后做结构安装固定完成。[0010]在后做结构与管片结构之间有错动趋势时，装配式后置螺栓开始受力，螺纹预埋件及管片结构提供反力，从而满足后做结构与管片结构之间的抗错动要求，对管片结构没有额外损伤。[0011]进一步地，在管片内部还预埋有注浆管，注浆管与螺纹预埋件连通。在后置螺栓安CN111594224装前，可通过螺纹预埋件及注浆管向管片壁后空隙内填入混凝土。[0012]进一步地，螺纹预埋件至少一端设有抗拔件。抗拔件为预埋组件提供足够的抗拔 力，使预埋组件与混凝土连接更加可靠，保证组件在实施吊装及抗剪作用时不被拔出。 [0013] 进一步地，螺纹预埋件连接注浆管的所在端设有逆止阀，逆止阀由螺纹预埋件向 注浆管导通，防止注浆液倒流。 [0014] 进一步地，逆止阀与螺纹预埋件螺纹连接，安装方便。 [0015] 进一步地，螺纹预埋件与逆止阀之间设有止水环，保证接缝处防水。 [0016] 进一步地，预埋组件还包括螺旋盖，螺旋盖与螺纹预埋件适配。当不安装后做结构 时，将螺旋盖扭紧在螺纹预埋件的端口上，防止管片预埋组件所在孔洞处渗漏水。 [0017] 本发明另提供一种盾构隧道管片，包括上述盾构隧道预埋组件，其中螺纹预埋件 预埋在管片内，后置螺栓用于连接后做结构。盾构隧道预埋组件用来整体生产，配套销售、 使用，方便施工。 [0018] 本发明基于上述盾构隧道预埋组件，提供一种盾构隧道的施工方法，由于管片结 构内预先埋设有螺纹预埋件，施工时螺纹预埋件螺纹连接管片拼装机吊钩，通过吊钩吊装 管片就位；当管片结构内预先埋设有注浆管及逆止阀，螺纹预埋件通过逆止阀连接注浆管， 在拆卸吊钩后，进一步通过螺纹预埋件、逆止阀及注浆管在管片壁后注浆；最后，通过预制 的、预留有孔洞的后做结构，将后置螺栓一端与螺纹预埋件螺纹连接、另一端穿入孔洞内， 将孔洞充填密实，形成填充结构，实现后做结构防错动固定，使后做结构具有抗剪功能。 [0019] 本发明基于隧道结构，可同时实现吊装、注浆、抗剪多种功能；后置螺栓及后做结 构安装后根据实际的需求还可以取下，可重新更换新的后做结构而不对隧道结构造成不可逆 的损伤。 [0020] 综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是： [0021] 1、本发明集吊装、壁后注浆、防错动功能为一体，预埋组件的安装基本不对施工造 成额外影响，质量容易保证。 [0022] 2、本发明采用螺纹连接的机械方式代替现有的胶粘固定，动载荷承受能力强，抗 错动能力高，持久耐用。 [0023] 3、本发明中后置螺栓及后做结构直接利用管片中螺纹预埋件实施安装、拆卸，使 用方便，且完全避免了在管片结构上另外大量钻孔或凿毛来实现加固后做结构，不会造成 不可逆的损伤，利于隧道结构稳定。 [0024] 4、本发明即使在后做结构施作完成后，也仍旧能拆卸，然后对隧道壁后反复多 次注浆，大大方便了运营阶段隧道沉降控制，使用十分便捷、有效，安全性高。 附图说明 [0025] 图1是有后做结构时预埋组件的安装状态示意图。 [0026] 图2是未安装后做结构时的预埋组件安装状态示意图。 [0027] [0028]图4是螺纹预埋件的结构示意图。 [0029] 图5是抗拔件的结构示意图。 [0030] 图6是逆止阀的结构示意图。 CN111594224 [0031]图7是螺旋盖的结构示意图。 [0032] 图标：1‑螺纹预埋件；2‑后置螺栓；3‑注浆管；4‑抗拔件；5‑逆止阀；6‑止水环；7‑螺 旋盖；8‑填充结构；9‑管片；10‑后做结构。 具体实施方式 [0033] 下面结合附图，对本发明作详细的说明。 [0034] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不 用于限定本发明。 [0035] 实施例1 [0036] 一种盾构隧道预埋组件，如图1‑图7所示，包括螺纹预埋件1和后置螺栓2，螺纹预 埋件1设置在管片9内部，且螺纹预埋件1的一端与隧道正洞连通，螺纹预埋件1设有内螺纹， 后置螺栓2与螺纹预埋件1适配。 [0037] 使用上述盾构隧道预埋组件时，管片9结构内预先埋设螺纹预埋件1，后做结构10 预留孔洞，将后置螺栓2一端与螺纹预埋件1螺纹连接、另一端穿入后做结构10的孔洞内，将 孔洞充填密实，形成填充结构8，后做结构安装固定完成。 [0038] 后置螺栓2用来将后做结构10固定在管片9结构上；螺纹预埋件1可用于吊装管片 9，又与后置螺栓2配套连接来固定后做结构10。在后做结构10与管片9结构之间有错动趋势 时，装配式后置螺栓2开始受力，螺纹预埋件1及管片9结构提供反力，从而满足后做结构10 与管片9结构之间的抗错动要求，对管片9结构没有额外损伤。 [0039] 具体地，如图1、图2，在管片9内部还预埋有注浆管3，注浆管3与螺纹预埋件1另一 端连接。如图2，在后置螺栓2安装前，可通过螺纹预埋件1及注浆管3向管片9壁后空隙内填 入混凝土。施工时需要用工具打通管片9预埋组件所在孔洞外侧的薄层混凝土，注浆完成 后可采用堵漏剂对管片9预埋组件所在孔洞进行封堵，以免预埋组件内部管道污染堵塞。 [0040] 如图5、图6所示，螺纹预埋件1连接注浆管3的所在端设有抗拔件4和逆止阀5，其中

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