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CN106837388A - 适用于隧道联络通道处冻结法施工的可拆卸钢管段 - Google Patents

适用于隧道联络通道处冻结法施工的可拆卸钢管段 Download PDF

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CN106837388A
CN106837388A CN201710063379.4A CN201710063379A CN106837388A CN 106837388 A CN106837388 A CN 106837388A CN 201710063379 A CN201710063379 A CN 201710063379A CN 106837388 A CN106837388 A CN 106837388A
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CN
China
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section
construction
steel pipeline
detachable steel
pipeline section
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Pending
Application number
CN201710063379.4A
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English (en)
Inventor
张稳军
喻国伦
张高乐
张新新
张云旆
宋晓龙
焦亚磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin University
Original Assignee
Tianjin University
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Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/14—Lining predominantly with metal
    • E21D11/18—Arch members ; Network made of arch members ; Ring elements; Polygon elements; Polygon elements inside arches
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00—Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/001—Improving soil or rock, e.g. by freezing; Injections

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Geology (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
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  • Architecture (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

本发明涉及一种适用于隧道联络通道处冻结法施工的可拆卸钢管段，包括普通隧道管片部分3、不可拆部分1和可拆部分2，其特征在于，在隧道联络通道处布置有可拆部分2，在可拆部分2周边布置有不可拆部分1，可拆部分2与普通隧道管片部分3通过不可拆部分1相连，从而构成完整的可拆卸钢管段；其中的不可拆部分1从外向内依次设置外层薄钢板、柔性过渡层和内层钢结构管片三层。

Description

适用于隧道联络通道处冻结法施工的可拆卸钢管段
技术领域
本发明涉及隧道联络通道施工处的钢管结构。
技术背景
地铁联络通道一般位于区间隧道的中间位置，该处往往设有集水、排水泵站，起着两隧道连接、集水、排水和防火等作用，有“逃生通道”之称。地铁联络通道施工一般在隧道主体结构完成后再进行，实际工程中大多先用冷冻法使联络通道外围土体冻结，形成强度高，封闭性好的冻土帷幕，然后采用矿山法进行联络通道的开挖构筑施工，地层冻结和开挖构筑施工均在区间隧道内进行。
冻结法加固土体在我国有将近半个世纪的工程实践经验，主要有以下优点：有较高的安全性，能有效的隔绝地下水；适用任何含有一定水量的松散岩土体，在复杂水文地质条件下冻结技术有效、可行；施工灵活，可以人为地控制冻结体的形状和扩展范围，必要时可以绕过地下障碍物进行冻结，冻结加固土体均匀、完整。
冻结法施工过程中不同工序会导致作用在临近的管片上的外力分布不同程度的改变，引起不可预测的管片变形，影响隧道结构的安全。因此，有必要针对联络通道冻结法施工设计对应的结构，以此减小联络通道施工对隧道主体结构的影响，降低施工风险。
发明内容
本发明为减弱联络通道施工中冻结法施工对隧道主体结构的不利影响，提供一种适用于隧道联络通道处冻结法施工的可拆卸钢管段。
本发明所采用的技术方案是：
一种适用于隧道联络通道处冻结法施工的可拆卸钢管段，包括普通隧道管片部分3、不可拆部分1和可拆部分2，其特征在于，在隧道联络通道处布置有可拆部分2，在可拆部分2周边布置有不可拆部分1，可拆部分2与普通隧道管片部分3通过不可拆部分1相连，从而构成完整的可拆卸钢管段；其中的不可拆部分1从外向内依次设置外层薄钢板、柔性过渡层和内层钢结构管片三层。
优选地，所述的柔性过渡层为橡胶垫层，橡胶垫层上分布有穿透橡胶垫层的网眼。网眼截面积小于橡胶垫层对应截面积的20％。
在不可拆部分1和可拆部分2上均设有冻结孔、泄压孔和测温孔，在冻结孔和泄压孔处固定有单向阀。
本发明隧道联络通道处专用管段适用于冻结法施工，通过上述技术方案提高了管片的耐久性，降低了冻结法施工时隧道外围冻结土体对隧道结构的不利影响，提高了结构的安全性。不可拆部分通过巧妙的设置柔性过渡层减弱了冻结法施工时形成冻土帷幕对管片造成的应力集中效应，提高了结构的安全性和耐久性。
以下将结合附图对本发明的构思与具体结构作进一步说明，以充分阐明本发明的特征。
附图说明
图1本发明结构与隧道其他结构关系示意图；
图2本发明技术方案详图；
图3是图1中A处放大结构示意图；
图4单向阀结构剖视图；
附图标记：
1、本发明中作为隧洞永久结构的钢管片部分(简称为“不可拆部分1”)；2、本发明中可快速拆卸的钢管片部分(简称为“可拆部分2”)；3、普通隧道管片部分；4、联络通道结构；1-1、外层薄钢板；1-2、柔性过渡层；1-3、内层钢结构管片；2-1、预留泄压孔；B、预留冻结孔；B-1、钢球；B-2、橡胶密封垫；B-3、孔口管预留口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步阐述。
如图1所示，本发明提供了一种适用于隧道联络通道处冻结法施工的可拆卸钢管段，包括不可拆部分1和可拆部分2以及普通隧道管片部分4。
如图3所示，不可拆部分1包括外层薄钢板1-1、柔性过渡层1-2和内层钢结构管片1-3。具体施工时，外层薄钢板1-1为6mm的钢板；柔性过渡层1-2为薄橡胶垫层，橡胶垫层上均匀分布同规格网眼，且穿透薄橡胶垫层；内层钢结构管片1-3按照普通钢管片设计即可。需要强调的是，网眼截面积小于橡胶垫层对应截面积的20％，1-1、1-2和1-3三者通过工程胶牢固黏贴在一起。
冻结法施工时冻结帷幕在隧道结构上的投影位于不可拆部分1区域内，图2发明技术方案详图不可拆部分1和可拆部分2通过螺栓连接形成五块管片，相邻管片之间用螺栓连接，在图中未画出；管片中必要的加劲肋、纵肋等钢构件按照普通钢管片要求设置，在图中未画出。管片接头螺栓b与普通接头螺栓无异。
本发明上有预留泄压孔2-1、预留冻结孔B，两者中均安装有图4所示的单向阀结构。图4单向阀结构中钢球B-1施工前位于左端，中间空腔内填满阀门密封脂，右侧橡胶密封垫B-2中有一截面积较小的通透孔。孔口管预留口B-3供冻结管施工时焊接孔口管使用。
本发明在具体施工时主要包括以下步骤：
1)按照上述描述安装本发明钢管片；
2)冻结孔及泄压孔施工；
3)冻结法施工，形成冻结帷幕；
4)拆除可拆部分2，进而开展矿山法联络通道施工。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。对于本领域的普通技术人员来说，参考本发明可作出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种适用于隧道联络通道处冻结法施工的可拆卸钢管段，包括普通隧道管片部分(3)、不可拆部分(1)和可拆部分(2)，其特征在于，在隧道联络通道处布置有可拆部分(2)，在可拆部分(2)周边布置有不可拆部分(1)，可拆部分(2)与普通隧道管片部分(3)通过不可拆部分(1)相连，从而构成完整的可拆卸钢管段；其中的不可拆部分(1)从外向内依次设置外层薄钢板、柔性过渡层和内层钢结构管片三层。
2.根据权利要求1所述的可拆卸钢管段，其特征在于，所述的柔性过渡层为橡胶垫层，橡胶垫层上分布有穿透橡胶垫层的网眼。
3.根据权利要求1或2任意一项所述的可拆卸钢管段，其特征在于，网眼截面积小于橡胶垫层对应截面积的20％。
4.根据权利要求1所述的可拆卸钢管段，其特征在于，在不可拆部分和可拆部分上均设有冻结孔、泄压孔和测温孔，在冻结孔和泄压孔处固定有单向阀。
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