盾構聯絡通道施工中可快速破除的復合管片制造技術

本實用新型專利技術公開了一種盾構聯絡通道施工中可快速破除的復合管片，其特征是采用硫磺混凝土和可切削玻璃纖維筋制作正線隧道中處在聯絡通道洞門以內的洞門內硫磺混凝土襯砌，將洞門內硫磺混凝土襯砌與正線隧道中處在聯絡通道洞門以外的洞門外鋼格柵通過澆筑預制成一體化的復合管片；在復合管片的洞門內硫磺混凝土襯砌中預埋有可通電發熱的電熱絲。在聯絡通道盾構始發或接收時，首先使洞門內硫磺混凝土襯砌通過電熱絲的電加熱得到溫升，在洞門內硫磺混凝土襯砌變得疏松時，頂進盾構機刀盤進行切削實現洞門內硫磺混凝土襯砌的快速破除。本實用新型專利技術在滿足施工安全的前提下，極大地提高了聯絡通道施工中混凝土破除效率，降低施工功耗。

Composite segment which can be quickly broken in construction of shield connecting passage

【技術實現步驟摘要】
盾構聯絡通道施工中可快速破除的復合管片
本技術涉及盾構法聯絡通道施工
，更具體地說是應用在盾構法聯絡通道施工中的可快速破除的復合管片。
技術介紹
盾構法聯絡通道施工技術是聯絡通道施工領域的新工藝，是將盾構法隧道施工技術應用于聯絡通道施工，保證聯絡通道施工的安全性和高效性。該施工技術并不要求敞開式破除正線隧道管片，而是需要利用盾構刀盤對正線隧道襯砌進行切削，形成上下行線路聯絡通道。常規正線隧道襯砌大多為預制鋼筋混凝土管片，混凝土標號為C50，各塊預制鋼筋混凝土管片通過鋼螺栓連接拼接整圓形成隧道，為實現混凝土的可切削性，設計人員將聯絡通道范圍內的鋼筋混凝土主筋更改為性能相近的玻璃纖維筋，混凝土沿用常規C50混凝土。但在實際施工中，雖然聯絡通道施工區域混凝土已經實現了可切削性，但其施工效率十分低，切削速度慢，資源和能源消耗很大，施工成本高。
技術實現思路
本技術是為避免上述現有技術所存在的不足，提供一種盾構聯絡通道施工中可快速破除的復合管片，在保證施工安全的前提下，提高聯絡通道的施工效率，提高工程效益。本技術為解決技術問題采用如下技術方案：本技術盾構聯絡通道施工中可快速破除的復合管片的特點是：采用硫磺混凝土和可切削玻璃纖維筋制作正線隧道中處在聯絡通道洞門以內的洞門內硫磺混凝土襯砌，將所述洞門內硫磺混凝土襯砌與正線隧道中處在聯絡通道洞門以外的洞門外鋼格柵通過澆筑預制成一體化的復合管片；在所述復合管片的洞門內硫磺混凝土襯砌中預埋有可通電發熱的電熱絲。本技術盾構聯絡通道施工中可快速破除的復合管片的特點也在于：所述電熱絲設置為多層，同一層電熱絲分布在洞門內硫磺混凝土襯砌的相同的厚度位置上，不同層的電熱絲分處在洞門內硫磺混凝土襯砌的不同的厚度位置上，各不同層的電熱絲的工作電源獨立控制。本技術盾構聯絡通道施工中可快速破除的復合管片的特點也在于：設置相鄰兩層電熱絲之間的間距為50mm。與已有技術相比，本技術有益效果體現在：1、硫磺混凝土是一種熱塑性材料，由改性硫磺、礦質骨料和填料按比例在138℃左右混合澆鑄而成，具有良好的耐蝕性和密實性，48h抗壓強度可達40MPa以上，澆筑半小時就可達極限強度的65％；由于施工方便和不需養護，目前在搶修工程得到一定的應用；本領域內對于硫磺混凝土的常規認識是其不宜用于溫度高于90℃以及明火接觸、冷熱交替、溫度急劇變化和直接承受撞擊的部位，本技術突破了常規認識，利用其熱塑性，即利用硫磺混凝土熔點低的特性，松散洞門混凝土結構，實現了盾構法聯絡通道施工中預制混凝土襯砌快速破除。2、本技術能夠極大地提高聯絡通道施工中混凝土破除效率，降低施工功耗。附圖說明圖1為本技術中聯絡通道與正線隧道的“T”形接口示意圖；圖2為本技術中洞門內硫磺混凝土襯砌剖面圖；圖3為本技術中洞門內硫磺混凝土襯砌中預埋電熱絲分布形式示意圖；圖4為本技術中復合管片示意圖。圖中標號：1洞門內硫磺混凝土襯砌，2洞門外鋼格柵，3正線隧道鋼筋混凝土管片，4聯絡通道鋼管片、5聯絡通道鋼筋混凝土管片，6電熱絲。具體實施方式圖1所示為本實施例中聯絡通道與正線隧道的“T”形接口，其正線隧道鋼筋混凝土管片3的內徑為φ5500mm，聯絡通道鋼管片4和聯絡通道鋼筋混凝土管片5的內徑為φ3400mm，因此，在盾構法聯絡通道施工中，聯絡通道洞門內徑為φ3400mm。參見圖1和圖4，本實施例中盾構聯絡通道施工中可快速破除的復合管片是采用硫磺混凝土和可切削玻璃纖維筋制作正線隧道中處在聯絡通道洞門以內的洞門內硫磺混凝土襯砌1，將洞門內硫磺混凝土襯砌1與正線隧道中處在聯絡通道洞門以外的洞門外鋼格柵2通過澆筑預制成一體化的復合管片；在復合管片的洞門內硫磺混凝土襯砌1中預埋有可通電發熱的電熱絲6。采用硫磺混凝土和可切削玻璃纖維筋制作的聯絡通道洞門以內的洞門內硫磺混凝土襯砌1的強度可達40MPa以上，能夠保證正線隧道拼裝后至聯絡通道施工前隧道的安全性；硫磺混凝土主筋選用玻璃纖維筋，在保證混凝土管片強度的基礎上，增加了主筋的可切削性。參見圖2和圖3，具體實施中，將電熱絲6設置為多層，同一層電熱絲分布在洞門內硫磺混凝土襯砌1的相同的厚度位置上，不同層的電熱絲分處在洞門內硫磺混凝土襯砌1的不同的厚度位置上，各不同層的電熱絲的工作電源獨立控制。設置各層電熱絲的功率為1000w，常溫電阻為40Ω，相鄰兩層電熱絲之間的間距為50mm。本實施例中盾構聯絡通道施工中可快速破除的復合管片的破除方法是：采用硫磺混凝土和可切削玻璃纖維筋制作正線隧道中處在聯絡通道洞門以內的洞門內硫磺混凝土襯砌1，將洞門內硫磺混凝土襯砌1與正線隧道中處在聯絡通道洞門以外的洞門外鋼格柵2通過澆筑預制成一體化的復合管片；在復合管片的洞門內硫磺混凝土襯砌1中預埋有可通電發熱的電熱絲6，復合管片經檢測達到施工要求后通過拼裝形成地鐵區間盾構隧道。在聯絡通道盾構始發或接收時，首先接通預埋在洞門內硫磺混凝土襯砌1中的電熱絲6的工作電源，使洞門內硫磺混凝土襯砌1通過電熱絲6的電加熱得到溫升，在溫升達到設定的130～150℃、并且使洞門內硫磺混凝土襯砌1變得疏松時，頂進盾構機刀盤進行切削實現洞門內硫磺混凝土襯砌1的快速破除，殘渣隨填倉材料排出土倉。具體實施中，針對多層設置的電熱絲6，根據盾構機刀盤的頂進切削深度逐一控制各層電熱絲依次接通電源，使遠離刀盤側的電熱絲待刀盤頂進到位后再接通，這一形式有效保障了施工過程的安全性。洞門內硫磺混凝土襯砌1是以硫磺混凝土和可切削玻璃纖維筋為材質，復合管片中每立方米洞門內硫磺混凝土襯砌1的材料配比為：硫磺550～600kg；石粉350～400kg；聚硫橡膠23～48kg；余量為粗骨料石子；具體材料用量可以為：配比1：硫磺600kg；石粉350kg；聚硫橡膠48kg；石子1380kg；配比2：硫磺580kg；石粉400kg；聚硫橡膠48kg；石子1300kg；配比3：硫磺550kg，石粉350kg，聚硫橡膠23kg，石子1500kg；上述配比1：其配合比試驗強度可達40MPa，使用于埋深10-25m范圍內隧道；上述配比2：其配合比試驗強度可達30MPa，使用于埋深10m及以下隧道；上述配比3：其配合比試驗強度可達50MPa，使用于埋深25m及以上隧道；上述配比中，以硫磺為混凝土凝膠材料，粗骨料和石粉為混凝土主要結構材料，添加聚硫橡膠增強其韌性，并配置玻璃纖維筋做主筋；預制過程：首先將硫磺加熱在130℃-150℃的溫度下融化脫水，加入粉料和骨料，攪拌均勻；隨即以60℃的溫度入模澆筑，自然冷卻；澆筑半小時可達極限強度的65％，48小時無側限抗壓強度可達40MPa以上；為了分層布置電熱絲，針對預制混凝土襯砌采用分層澆筑，每次澆筑的厚度為50mm。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.盾構聯絡通道施工中可快速破除的復合管片，其特征是：所述復合管片是指洞門內硫磺混凝土襯砌(1)和洞門外鋼格柵(2)一體化的復合管片，所述洞門內硫磺混凝土襯砌(1)是在正線隧道中處在聯絡通道洞門以內，所述洞門外鋼格柵(2)是在正線隧道中處在聯絡通道洞門以外；在所述洞門內硫磺混凝土襯砌(1)中埋設有可通電發熱的電熱絲(6)。

【技術特征摘要】
1.盾構聯絡通道施工中可快速破除的復合管片，其特征是：所述復合管片是指洞門內硫磺混凝土襯砌(1)和洞門外鋼格柵(2)一體化的復合管片，所述洞門內硫磺混凝土襯砌(1)是在正線隧道中處在聯絡通道洞門以內，所述洞門外鋼格柵(2)是在正線隧道中處在聯絡通道洞門以外；在所述洞門內硫磺混凝土襯砌(1)中埋設有可通電發熱的電熱絲(6)。2.根據權利要求1所述的盾構聯絡通...

【專利技術屬性】
技術研發人員：康會鑫，程文鋒，丁修恒，郎志超，何邦亮，孫順熹，趙旭東，高偉，
申請(專利權)人：中鐵上海工程局集團有限公司，中鐵上海工程局集團有限公司城市軌道交通工程分公司，
類型：新型
國別省市：上海,31