[发明专利]一种可拆卸大剪切刚度连接装置及盾构施工抗浮方法

说明书

本发明公开一种可拆卸大剪切刚度连接装置及盾构施工抗浮方法，属于盾构隧道工程技术领域，包括连接杆、与连接杆一端连接的第一连接装置、与连接杆另一端连接的第二连接装置以及固定机构。在向第一管片的注浆孔和第二管片的注浆孔注入浆液之前，利用若干个可拆卸大剪切刚度连接装置一侧的固定机构连接第一管片，利用若干个可拆卸大剪切刚度连接装置另一侧的固定机构连接第二管片；判断第一管片和第二管片上浮后的一段时间内的上下方向位移是否在设定位移阈值内，若是则判定第一管片和第二管片稳定，拆除可拆卸大剪切刚度连接装置；将拆除的可拆卸大剪切刚度连接装置安装到位于第一管片靠近盾构机一侧的管片上，提高管片环间抗剪刚度。

技术领域

本发明涉及一种可拆卸大剪切刚度连接装置及盾构施工抗浮方法，属于盾构隧道工程技术领域。

背景技术

盾构隧道施工期需在盾尾进行同步注浆，为了保证浆液的可注性，浆液在进入盾尾间隙的一定时间内具有流动性和塑性，从而在管片结构上产生量值较大的浮力。在脱离盾尾上浮严重的管片区段，浆液产生的浮力会造成盾构隧道管片产生管片错台、张开量值过大和混凝土开裂等病害，严重影响管片拼装质量及盾构隧道的结构安全与耐久性。因此，管片施工上浮是隧道工程领域较为关注的重要问题。

目前较为普遍的技术措施是加强螺栓连接和改善浆液性质等，但加强螺栓连接受施工质量和材料性质的限制，由于加强螺栓连接的刚度不够，如果仅增加螺栓的数量会大大增加工程成本和工期；改善浆液性质的处理方式，遇到多水地层或突发情况会失效，因此在适用性方面会受到限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种可拆卸大剪切刚度连接装置及盾构施工抗浮方法，随着盾构的不断掘进，可拆卸大剪切刚度连接装置随同往前移动，管片上浮达到稳定后，可拆卸下来，继续安装至新的管片上，保证了可拆卸大剪切刚度连接装置的可拆卸性和回收利用性，在脱离盾尾上浮严重的管片区段设置多个可拆卸大剪切刚度连接装置，可以提高管片环间抗剪刚度，从而提高抗浮能力。

第一方面，本发明提供一种可拆卸大剪切刚度连接装置，包括连接杆、与连接杆一端连接的第一连接装置、与连接杆另一端连接的第二连接装置以及固定机构，所述第一连接装置和所述第二连接装置上均开设用于连接固定机构的螺栓孔。

结合第一方面，连接杆上表面开设第一凹槽，连接杆下表面开设第二凹槽。

结合第一方面，第一连接装置包括腹板和设置于所述腹板两侧的两个侧板，两个侧板分别与所述腹板垂直连接，并与所述腹板共同构成U型结构；所述U型结构中心设有用于使连接杆穿过的空腔；每个所述侧板与腹板之间通过翼缘连接；所述腹板上设有一端与所述空腔连通，另一端贯穿所述腹板的第一螺栓孔。

结合第一方面，所述第一连接装置和所述第二连接装置上均设置有与连接杆连接的卡扣。

结合第一方面，所述固定机构包括第一抗剪螺栓和第二抗剪螺栓，所述第一连接装置上开设用于连接第一抗剪螺栓的第一螺栓孔，所述第二连接装置上开设用于连接第二抗剪螺栓的第二螺栓孔，以将第一抗剪螺栓通过第一螺栓孔连接第一管片，将第二抗剪螺栓通过第二螺栓孔连接第二管片。

结合第一方面，第一抗剪螺栓包括螺杆以及与螺杆一端连接的螺母，所述螺杆上开设有外螺纹，所述第一螺栓孔上开设与所述外螺纹相互配合的内螺纹，所述第一螺栓孔的内径小于所述螺母的外径。

结合第一方面，第二抗剪螺栓的结构和第一抗剪螺栓的结构相同。

结合第一方面，所述卡扣包括若干个公扣部和两个母扣部，两个所述侧板上均分别设置有一个母扣部，所述腹板左右两侧和所述侧板左右两侧均分别开设若干个配合所述公扣部的卡扣通孔，若干个所述公扣部穿过所述卡扣通孔固定连接连接杆，并将所述母扣部固定连接所述侧板。

第二方面，本发明提供一种基于可拆卸大剪切刚度连接装置的盾构施工抗浮方法，利用若干个第一方面任一项所述的可拆卸大剪切刚度连接装置，执行以下步骤：