2019年8月6日,日本藤田公司和日本Hume公司共同开发了一种快插式管片接头——FN接头,以提高混凝土管片拼装时的施工精确度及作业效率。在混凝土管片的接头榫眼处安装弹簧,提高管片拼装时的紧固性,维持管环真圆度。与一般的快插式管片接头相比,能够抑制管片拼装时的变形量。
FN接头镶嵌在混凝土管片中,通过滑动钢筋混凝土管片进行管片拼装,在接头榫眼C型金属件处安装弹簧,接合时通过滑动T型金属件与C型金属件相嵌合,实现快速拼装管片。
一般的快插式管片接头的金属件嵌合时因为存在间隙,所以有松动情况。与之相比,采用FN接头拼装的管环真圆度高,且精确度高。接头金属件嵌合后,管片之间形成紧固力矩,能够有效抑制管片变形,提高施工效率。
通过使用足尺的钢筋混凝土管片进行试验,结果表明使用FN接头时管环变形降低到通常的1/15; FN接头适用于水下隧道盾构隧道工程的一部分区间; 相对2 400 mm的盾构隧道内径,管片拼装时的净空变形量为1 mm,能够保持良好的真圆度。
传统的接头金属件嵌合后存在间隙,难以得到紧固力矩,拼装管片时真圆度低下会造成开裂错位或者榫头榫眼插接时应力集中造成管片的欠缺,而FN接头可以克服以上问题。其他具备紧固力矩的接头由于金属件的特殊结构会造成成本增加,但是FN接头的成本和普通的接头基本一样。今后,将在中小规模的盾构隧道工程中推广采用FN接头。
(中铁工程装备集团有限公司 王宁供稿)