一种抵抗道床脱空的管片标准块的制作方法

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1.本实用新型涉及土木工程技术领域，尤其涉及一种抵抗道床脱空的管片标准块。

背景技术：

2.地铁隧道道床在各种因素影响下，如本身的结构性能及质量情况、外部的地质情况、列车的长期振动、以及周边各种工程活动，造成部分区段道床与下部管片结构出现剥离、脱空，围岩中的水通过结构裂缝从道床中渗出。同时侵蚀道床的渗漏水促使道床与其下部结构间混凝土振动研磨成泥浆及沉淀出细砂，最后在列车运行通过时，从道床、结构面的各种缝隙泛出，形成翻浆冒泥现象，造成整体道床脱空。在长期列车荷载作用下，脱空的范围与空隙可能越变越大，脱空位置处管片不再对道床提供竖向与水平向支撑力，势必影响行车安全。
3.传统道床设计中，道床钢筋笼与管片之间并无连接，主要由于道床钢筋无法在管片上生根。一般地，一环地铁隧道由六块管片组装而成，包括三块标准块、两块邻接块与一块封顶块，通常标准块用a1、a2、a3表示，邻接块用b1、b2表示，封顶块用k表示。管片之间环向用12个m27螺栓连接，纵向用16个m27螺栓连接。三个标准块的尺寸与配筋完全相同，一般标准块铺设于中下部，道床置于标准块之上。
4.因此，如何改进管片标准块的设计，使道床与管片标准块之间能够相互有效连接，减少或杜绝道床与管片脱空现象的发生，是亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

5.为了弥补现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种抵抗道床脱空的管片标准块，标准块上设置一个或两个带孔洞的凸块，道床纵筋能穿过凸块的孔洞与管片牢固相连，从而使道床钢筋混凝土结构与管片结构有效连接，达到减少与预防脱空现象的产生。
6.本实用新型采用以下技术方案实现：一种抵抗道床脱空的管片标准块，包括第一标准块和第二标准块，所述第一标准块和第二标准块均呈弧向弯曲结构，所述第一标准块与第二标准块环向对接形成环片，多个所述环片之间沿纵向错缝对接形成用于支撑所述道床的环管片；
7.所述第一标准块和第二标准块上均设置有凸块，所述环管片中所有的凸块沿所述环管片的纵向呈等间距的三列分布，每列中所有所述凸块用于共同插置钢筋笼底部的纵筋。
8.作为上述方案的进一步改进，所述第一标准块在其弧向内侧靠近其端部的位置处设置有凸块，所述第二标准块在其弧向内侧的中间以及靠近其端部的位置处均设置有凸块。
9.作为上述方案的更进一步改进，所述第一标准块具有凸块的一端与所述第二标准块具有凸块的一端相互对接形成所述环片。
10.作为上述方案的进一步改进，所述凸块面向标准块的一侧开设有与所述底部纵筋
插接配合的孔洞。
11.作为上述方案的更进一步改进，当所述环管片宽度为1.5m时，所述孔洞直径大于等于5.0cm，所述凸块的纵向长度为25cm-50cm。
12.作为上述方案的进一步改进，相邻的所述环片纵向对接时的错缝弧度为22.5。
13.相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：
14.1、本实用新型抵抗道床脱空的管片标准块，通过在管片标准块上设置一个或两个带孔洞的凸块，使道床钢筋笼的部分底部纵筋穿入各列凸块的孔洞中，使道床钢筋笼与环管片之间形成牢固连接，相互形成整体，减少或杜绝了道床与管片脱空现象的发生。
15.2、本实用新型抵抗道床脱空的管片标准块，道床钢筋笼的部分底部纵筋穿入各列凸块的孔洞中相互形成整体，不仅提高了道床的整体性，还提高了隧道的抗变形能力，为减小隧道管片之间错台、渗漏发挥积极作用。
16.3、本实用新型抵抗道床脱空的管片标准块，地铁运行过程中使道床与环管片之间产生较大的切向力，要求道床与环管片之间提供较大的纵向摩擦力，道床底部环管片上凸起的凸块增大了道床与环管片之间的相互摩擦，对列车运行有利。
17.4、本实用新型抵抗道床脱空的管片标准块，对传统管片标准块进行局部改造，形成一个带一个凸块的第一标准块、一个带两个凸块的第二标准块，再配合不带凸块的传统标准块，凸块位置固定，适合标准化生产需求，对环管片制作与生产无明显影响。
附图说明
18.图1为本实用新型实施例提供的第一标准块的主视结构示意图；
19.图2为图1中第一标准块的三维结构示意图；
20.图3为本实用新型实施例提供的第二标准块的主视结构示意图；
21.图4为图3中第一标准块的三维结构示意图；
22.图5为本实用新型实施例提供的第一标准块与第二标准块环向连接所形成的环片的结构示意图；
23.图6为本实用新型实施例提供的多个环管片沿纵向错缝连接后所形成的环管片的结构示意图；
24.图7为本实用新型实施例提供的道床钢筋笼与环管片处于连接状态下的结构示意图；
25.图8为本实用新型实施例提供的道床钢筋笼底部纵筋与环管片上凸块处于连接状态下的结构示意图；
26.图9为本实用新型实施例提供的道床浇筑成型示意图。
27.主要符号说明：
28.11、第一标准块；12、第二标准块；2、凸块；3、孔洞；4、道床钢筋笼；41、底部纵筋；5、道床；61、第一螺栓孔；62、第二螺栓孔。
具体实施方式
29.下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的
实施例。
30.实施例1
31.请结合图1至图9，抵抗道床脱空的管片标准块，包括第一标准块11和第二标准块12。本实施例中第一标准块11和第二标准块12的形状规格完全相同，均为呈片条状的弧向弯曲结构。
32.一般地，一环地铁隧道由六块环管片组装而成，包括三块标准块、两块邻接块与一块封顶块，通常标准块用a1、a2、a3表示(其中a1、a2分别为第一标准块11和第二标准块12，第三标准块a3为传统标准块，图未示)，邻接块用b1、b2表示，封顶块用k表示。即本实施例仅对三块标准块的其中两块进行局部优化设计，其余四块仍采用传统的管片设计。
33.因此，本实施例中第一标准块11和第二标准块12上均设置有凸块2，环管片中所有的凸块2沿环管片的纵向呈等间距的三列分布，每列中所有凸块2用于共同插置钢筋笼4底部的纵筋41，以便于将道床5与环管片之间的相互连接形成一个整体。凸块2通过其内部的配筋与环管片主筋牢固连接，使凸块2在标准块上的安装更加稳固可靠。
34.请结合图1和图2，图1和图2给出了具有单个凸块2的第一标准块11的构型示意图，即第一标准块11在其弧向内侧靠近其端部的位置处设置有凸块2。
35.请结合图3和图4，图3和图4给出了具有两个凸块2的第二标准块12的构型示意图，即第二标准块12在其弧向内侧的中间以及靠近其端部的位置处均设置有凸块2。
36.第一标准块11和第二标准块12均在各自弧向内侧开设有三组第一螺栓孔61，其中的一组第一螺栓孔61位于标准块弧向内侧的中间位置处，另外两组第一螺栓孔61关于中间组第一螺栓孔61的位置相互对称，并分别布设于标准块弧向内侧靠近两端的位置处。
37.请结合图5，本实施例中第一标准块11与第二标准块12环向对接形成环片，即第一标准块11具有凸块2的一端与第二标准块12具有凸块2的一端相互对接形成环片。
38.请结合图6和图7，多个环片之间沿纵向错缝对接形成用于支撑道床5的环管片，可使道床5与环管片之间的相互连接形成一个整体，且相邻的环片纵向对接时的错缝弧度为22.5
°
，
39.请结合图6至图8，一般地，第一标准块11和第二标准块12的弧长为67.5
°
，每组中的两个第一螺栓孔61之间的弧度为22.5
°
，第二螺栓孔62离标准块边缘端部的弧度为11.25
°
，故第一标准块11和第二标准块12组装后相邻侧边的第二螺栓孔62之间的弧度为2*11.25
°
＝22.5
°
。故相邻各环片之间错缝连接弧度为22.5
°
，以可实现纵向有效连接，最终使环管片中的所有凸块2形成三列纵向排布。
40.本实施例中凸块2面向标准块的一侧开设有与底部纵筋41插接配合的孔洞3，以便于道床钢筋笼4的底部纵筋41的插置。
41.需要说明的是，当环管片宽度为1.5m时，孔洞3直径大于等于5.0cm，凸块2的纵向长度为25cm-50cm，同一组中的两个第一螺栓孔61之间的间距为75cm，凸块2纵向长度不应使局部产生应力集中。
42.请结合图7和图8，当隧道管片内部的道床5在施工时，道床钢筋笼4的部分底部纵筋41穿入各列凸块2的孔洞3中，使道床钢筋笼4与环管片之间形成牢固连接。穿入凸块2孔洞3中的底部纵筋41应具有足够的强度，且凸块2的内部配筋及钢筋连接应具有足够的强度，确保在道床5与环管片相互作用下不发生屈服与破坏。
43.最终环管片内部的道床5如图9所示，三列凸块2对称的位于道床5底部，道床钢筋笼4中的部分底部纵筋41穿入凸块2的孔洞3中。
44.实施例2
45.本实施例提供抵抗道床脱空的管片标准块的制作与施工要点，具体如下：
46.(1)局部改造管片标准块的制作模具，使第一标准块11的凸块2相应的两个第一螺栓孔61之间；使第二标准块12的两个凸块2分别位于各自相应的两个第一螺栓孔61之间，第三个标准块(图未示)与传统标准块相同，凸块2的内部配筋与标准块主筋牢固相连。
47.(2)盾构施工时，将第一标准块11具有凸块2的一端与第二标准块12具有凸块2的一端对接相互组装形成环片，如图5；
48.(3)将多个环片纵向错缝对接组装形成环管片，使相邻各环片的错缝弧度为22.5
°
，最终使所有凸块2形成三列纵向排列，如图6所示。
49.(4)道床施工时，道床钢筋笼4的部分底部纵筋41穿入各列凸块2的孔洞3中，使道床钢筋笼4与环管片之间形成牢固连接，如图7与图8所示。最终使三列凸块2对称的位于道床5底部，道床钢筋笼4中的部分底部纵筋41穿入凸块2的孔洞3中，如图9所示。
50.本实施例的优点在于：通过环管片标准块上设置带孔洞3的凸块2，使道床钢筋笼4的部分底部纵筋41穿入各列凸块2的孔洞3中，使道床钢筋笼4与环管片之间形成牢固连接，相互形成整体，减少或杜绝了道床5与环管片脱空现象的发生；
51.道床钢筋笼4的部分底部纵筋41穿入各列凸块2的孔洞3中相互形成整体，不仅提高了道床5的整体性，还提高了隧道的抗变形能力，为减小隧道管片之间错台、渗漏发挥积极作用；
52.地铁运行过程中使道床5与环管片之间产生较大的切向力，要求道床5与环管片之间提供较大的纵向摩擦力，道床5底部环管片上凸起的凸块2增大了道床5与环管片之间的相互摩擦，对列车运行有利；对传统管片标准块进行局部改造，形成一个带一个凸块2的第一标准块11、一个带两个凸块2的第二标准块12，再配合一个不带凸块的传统标准块，凸块2位置固定，适合标准化生产需求，对环管片制作与生产无明显影响。
53.附图中仅展示了所提抗道床脱空的管片标准块的部分形状及部分连接方式，按照所提思路，可以改变凸块的形状与位置，或采用其它形式的可供穿入道床钢筋笼纵筋的辅助结构，其均属于本实用新型的等效修改与变更，此处不再赘述。
54.上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

技术特征：

1.一种抵抗道床脱空的管片标准块，其特征在于，包括第一标准块和第二标准块，所述第一标准块和第二标准块均呈弧向弯曲结构，所述第一标准块与第二标准块环向对接形成环片，多个所述环片之间沿纵向错缝对接形成用于支撑所述道床的环管片；所述第一标准块和第二标准块上均设置有凸块，所述环管片中所有的凸块沿所述环管片的纵向呈等间距的三列分布，每列中所有所述凸块用于共同插置钢筋笼底部的纵筋。2.如权利要求1所述的抵抗道床脱空的管片标准块，其特征在于，所述第一标准块在其弧向内侧靠近其端部的位置处设置有凸块，所述第二标准块在其弧向内侧的中间以及靠近其端部的位置处均设置有凸块。3.如权利要求2所述的抵抗道床脱空的管片标准块，其特征在于，所述第一标准块具有凸块的一端与所述第二标准块具有凸块的一端相互对接形成所述环片。4.如权利要求1所述的抵抗道床脱空的管片标准块，其特征在于，所述凸块面向标准块的一侧开设有与所述底部纵筋插接配合的孔洞。5.如权利要求4所述的抵抗道床脱空的管片标准块，其特征在于，当所述环管片宽度为1.5m时，所述孔洞直径大于等于5.0cm，所述凸块的纵向长度为25cm-50cm。6.如权利要求1所述的抵抗道床脱空的管片标准块，其特征在于，相邻的所述环片纵向对接时的错缝弧度为22.5
°
。

技术总结

本实用新型涉及土木工程技术领域，公开了一种抵抗道床脱空的管片标准块，包括第一标准块和第二标准块，第一标准块和第二标准块均呈弧向弯曲结构，第一标准块与第二标准块环向对接形成环片，多个环片之间沿纵向错缝对接形成用于支撑道床的环管片，第一标准块和第二标准块上均设置有凸块，环管片中所有的凸块沿环管片的纵向呈等间距的三列分布，每列中所有凸块用于共同插置钢筋笼底部的纵筋。隧道管片内部的道床施工时，道床钢筋笼的部分底部纵筋穿入各列凸块的孔洞中，使道床钢筋笼与环管片之间形成牢固连接，减少或杜绝了道床与环管片脱空现象的发生，还提高了隧道的抗变形能力，为减小隧道管片之间错台、渗漏发挥积极作用。渗漏发挥积极作用。渗漏发挥积极作用。