高2.9宽2.1m矩形管节盾构施工.pdfVIP

2.9x2.1-0.3m 形管节盾构施工 扬州广鑫重型设备有限公司总工 余彬泉 一、前言 “管节盾构”以一言蔽之，就是在采用盾构法构筑隧道的过程 中，是以一环环的整体管节取代了原来由一块块管片拼装而成的隧道 衬砌。 图1 管节盾构适用的断面形状 管节盾构只适用图1 所示的A—椭圆、B—腰圆、C—多边形、D —矩形等这些有长短轴的断面形状，且它们的长短轴还要有一定的比 例，才能要让每一节管节可在隧道中运输。 管节盾构最大的优点是整体性好、接缝少、能承受较大的内压、 施工进度快。但是，管节盾构最大的缺点是不适用于圆形、正方形等 断面形状。 这样，盾构施工就有了三种形式：即传统的管片和连续浇注盾构 1 施工以及新型的管节盾构施工。 “管节盾构”这 概念笔者早在2002 年就开始酝酿，到了2005 年申请了专利号为200510026178.4 《管节盾构机施工法》发明专利。 经过3 年多的审查，最终获得了国家专利局的授权。令人遗憾的是已 经过去了十余年，还没有一例具体的应用实例。经过笔者在此十余年 中的不断潜心研究和 次次的改进。到目前为止，“管节盾构”已完 全具备了实用功能。笔者在此以内部2.9m 高、2.1m 宽，壁厚0.3m 这一矩形断面为例，来阐述矩形管节盾构的施工过程，希望引来各行 各业对管节盾构产生浓厚的兴趣和投资的热忱。 二、管节 1—密封槽；2—拉杆螺栓孔；3—拉杆螺母沉孔； 4—预埋方钢管；5—预埋M36 螺孔；6—密封槽 图2 管节结构图 2 管节由钢筋混凝土浇注而成，重量约8.5 吨。其结构请参见图2。 外包断面尺寸：高3500mm，宽2700mm，管节长1000mm，四个 倒角为R400mm。内部尺寸：高2900mm，宽2100mm，四个倒角 为100 ×100mm。 在 两侧的中心预埋有 100 ×100mm、壁厚 8mm、深 120mm 的无缝钢管，是两个用于机械手与管节的联结孔，它们在管节安装时 将起重要作用。在 两侧的上下和底部的中心，共预埋有5 个M36、 深130mm 的螺孔。底部预埋的螺孔用以固定轨道。两侧预埋的螺孔 用以管节运输以及在隧道 安装照明、吊挂电缆等。 1—后螺母；2—后管节；3—后拉杆螺栓；4—管节密封； 5—前螺母；6—前拉杆螺栓；7—前管节；8—垫片与螺母； 图3 管节的联结与密封 除此之外，在管节的两个端面上均设有 圈密封槽。在密封槽 填有遇水膨胀橡胶圈，请参见图3。图中左边是朝隧道掘进方向，右 边是工作坑方向。右图 是管节密封部分的放大图。由于密封件成圈 3 状，没有接头，所以隧道的密封性能极好。 管节的四个角都设有拉杆螺栓孔和拉杆螺母沉孔。管节的联结方 式请参见图3。后管节，也就是第一环管节在安装拉杆螺栓时是先把 把拉杆螺栓左端螺母拧进约 半，然后，把拉杆螺栓穿入螺栓孔，再 在拉杆螺栓右端垫上平垫圈、拧紧螺母就可以了。 后管节与前管节联结时是先把后拉杆螺栓拧入前螺母，在拧紧后 螺母就可以了。由于管节的四个角都设有拉杆螺栓，全部拧紧后前后 管节之间的联结是非常稳固的。正因为如此，整条隧道整体性也很好。 但是，前、后六角螺母都必须使用比普通螺母厚三倍的螺母。 图4 管节外形图 4 二、管节在隧道 运输 图4 2m 长轨道 在隧道全长的底面 均铺设有2m 一节的轨道。另有 副1m 长 的轨道，只在盾尾后尚铺不下2m 轨道时用来过渡。 图5 管节运输轮