一种盾构隧道管片接缝加固结构及其施工方法

1.本发明属于隧道加固领域，特别涉及一种盾构隧道管片接缝加固结构及其施工方法。


背景技术：

2.如今我国许多城市修建了地铁，这些地铁大多采用圆形的盾构隧道，盾构隧道的每一环由若干管片组成，管片与管片之间的接缝属于工程的薄弱点，目前虽然有不少盾构隧道的加固结构及施工方法，但很少有专门针对盾构隧道管片接缝加固的结构及施工方法。
3.因此，有必要不断发明、改进现有盾构隧道的加固结构及施工方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种盾构隧道管片接缝加固结构及其施工方法。
5.这种盾构隧道管片接缝加固结构，包括长条钢扣、卷扬机、带孔锚杆组成；长条钢扣固定在盾构隧道破损环的正常接缝或破损接缝上，长条钢扣通过带有轴力计的钢索与卷扬机相连；带孔锚杆通过弧形扣盘与固定在破损接缝的长条钢扣相连，水泥砂浆通过带孔锚杆注入土体。
6.作为优选：所述弧形扣盘呈弧状，能与隧道破损环上的破损接缝紧密贴合。
7.这种盾构隧道管片接缝加固结构的施工方法，包括以下步骤：
8.s1、施工前准备：根据现场破损接缝的严重程度、破损环中管片的数量，确定需要使用的长条钢扣和钢索的尺寸与数量、卷扬机的功率、弧形扣盘和带孔锚杆的规格；将设备和材料运到施工现场；
9.s2、设备固定：现场架设卷扬机；在隧道破损环的正常接缝和破损接缝上根据长条钢扣的尺寸开槽后，然后将长条钢扣插入土体，再将长条钢扣旋转90
°
，使得长条钢扣横向扣住正常接缝和破损接缝左右两侧的管片；最后通过带有轴力计的钢索将长条钢扣与卷扬机相连；
10.s3、现场施工：在破损接缝两侧的管片上分别开孔；开动卷扬机，将破损接缝恢复至正常接缝的状态；通过破损接缝两侧的管片上的开孔分别打入一根带孔锚杆，随后将水泥砂浆通过带孔锚杆注入土体；最后养护一段时间之后，将带孔锚杆通过弧形扣盘与固定在破损接缝的长条钢扣相连。
11.s4、场地清理：填补正常接缝处所开的槽，回收钢索、卷扬机，整理现场，设备退场。
12.本发明的特别之处和有益效果是：
13.1、本发明的盾构隧道管片接缝加固结构，专门针对施工盾构隧道管片接缝加固，针对性强，施工设备简单，施工方便；
14.2、本发明的盾构隧道管片接缝加固结构先是将长条钢扣插入土体后旋转90
°
，再
是在破损接缝两侧的管片上的开孔分别打入锚杆注浆，最后锚杆通过弧形扣盘与固定在破损接缝的长条钢扣相连，加固效果有保障。
附图说明
15.图1为盾构隧道管片接缝加固结构施工示意图。
16.图2为盾构隧道管片接缝加固结构完成效果示意图。
17.图3为破损环示意图。
18.图4为隧道破损整体示意图。
19.图5为a处放大示意图。
20.附图标记说明：1-土体；2-长条钢扣；3-钢索；4-轴力计；5-卷扬机；6-水泥砂浆；7-带孔锚杆；8-弧形扣盘；9-管片；10-正常接缝11-破损环；12-破损接缝；13-正常环。
具体实施方式
21.下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
22.本发明的盾构隧道管片接缝加固结构专门针对施工盾构隧道管片接缝加固，针对性强，施工设备简单，施工方便；盾构隧道管片接缝加固结构先是将长条钢扣插入土体后旋转90
°
，再是在破损接缝两侧的管片上的开孔分别打入锚杆注浆，最后锚杆通过弧形扣盘与固定在破损接缝的长条钢扣相连，加固效果有保障。
23.实施例一
24.盾构隧道破损环11的正常接缝10和破损接缝12，如图3-4所示；盾构隧道管片接缝加固结构，包括长条钢扣2、卷扬机5、带孔锚杆7组成，长条钢扣2固定在盾构隧道破损环11的正常接缝10或破损接缝12上，长条钢扣2通过带有轴力计4的钢索3与卷扬机5相连；带孔锚杆7通过弧形扣盘8与固定在破损接缝12的长条钢扣2相连，水泥砂浆6通过带孔锚杆7注入土体1，所述弧形扣盘8呈弧状，能与隧道破损环11上的破损接缝12紧密贴合，如图1和图5所示；盾构隧道管片接缝加固结构完成并回收钢索、卷扬机后效果如图2所示。
25.实施例二
26.具体实施：某盾构隧道直径8m，隧道每环由1片22.5
°
和5片67.5
°
的管片组成，管片长度2m、厚度0.3m。隧道中某一环的两个管片接缝产生了严重错缝。
27.具体施工时，按照以下施工步骤：
28.s1、施工前准备：根据现场破损接缝12的严重程度、破损环11中管片9的数量，选用6块长300mm宽60mm厚35mm的长条钢扣2，选用6根7丝预应力钢绞线作为钢索3，选用80kw的卷扬机5，选用弧长200mm宽50mm厚25mm的弧形扣盘8，选用长9m直径22mm的带孔锚杆7，将设备和材料运到施工现场；
29.s2、设备固定：现场架设卷扬机5；在隧道破损环11的正常接缝10和破损接缝12上根据长条钢扣2的尺寸开长300mm宽60mm的槽，然后将长条钢扣2插入土体1，再将长条钢扣2旋转90
°
，使得长条钢扣2横向扣住正常接缝10和破损接缝12左右两侧的管片9；最后通过带
有轴力计4的钢索3将长条钢扣2与卷扬机5相连；
30.s3、现场施工：在破损接缝12两侧的管片9上分别开直径为25mm的孔；开动卷扬机5，将破损接缝12恢复至正常接缝10的状态，期间要注意观察钢索3上的轴力计，避免某一方向轴力过大；通过破损接缝12两侧的管片9上的开孔分别打入一根带孔锚杆7，随后将水泥砂浆6通过带孔锚杆7注入土体1；最后养护7天之后，将带孔锚杆7通过弧形扣盘8与固定在破损接缝12的长条钢扣2相连。
31.s4、场地清理：填补正常接缝10处所开的槽，回收钢索3、卷扬机5，整理现场，设备退场。


技术特征：
1.一种盾构隧道管片接缝加固结构，其特征在于：包括长条钢扣(2)、卷扬机(5)、带孔锚杆(7)组成；长条钢扣(2)固定在盾构隧道破损环(11)的正常接缝(10)或破损接缝(12)上，长条钢扣(2)通过带有轴力计(4)的钢索(3)与卷扬机(5)相连；带孔锚杆(7)通过弧形扣盘(8)与固定在破损接缝(12)的长条钢扣(2)相连，水泥砂浆(6)通过带孔锚杆(7)注入土体(1)。2.根据权利要求1所述的一种盾构隧道管片接缝加固结构，其特征在于：所述弧形扣盘(8)呈弧状，弧形扣盘(8)能与隧道破损环(11)上的破损接缝(12)紧密贴合。3.一种如权利要求1所述的盾构隧道管片接缝加固结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、施工前准备：根据现场破损接缝(12)的严重程度、破损环(11)中管片(9)的数量，确定需要使用的长条钢扣(2)和钢索(3)的尺寸与数量、卷扬机(5)的功率、弧形扣盘(8)和带孔锚杆(7)的规格；将设备和材料运到施工现场；s2、设备固定：现场架设卷扬机(5)；在隧道破损环(11)的正常接缝(10)和破损接缝(12)上根据长条钢扣(2)的尺寸开槽后，然后将长条钢扣(2)插入土体(1)，再将长条钢扣(2)旋转90
°
，使得长条钢扣(2)横向扣住正常接缝(10)和破损接缝(12)左右两侧的管片(9)；最后通过带有轴力计(4)的钢索(3)将长条钢扣(2)与卷扬机(5)相连；s3、现场施工：在破损接缝(12)两侧的管片(9)上分别开孔；开动卷扬机(5)，将破损接缝(12)恢复至正常接缝(10)的状态；通过破损接缝(12)两侧的管片(9)上的开孔分别打入一根带孔锚杆(7)，随后将水泥砂浆(6)通过带孔锚杆(7)注入土体(1)；最后养护一段时间之后，将带孔锚杆(7)通过弧形扣盘(8)与固定在破损接缝(12)的长条钢扣(2)相连。s4、场地清理：填补正常接缝(10)处所开的槽，回收钢索(3)、卷扬机(5)，整理现场，设备退场。

技术总结
本发明涉及一种盾构隧道管片接缝加固结构及其施工方法，盾构隧道管片接缝加固结构包括长条钢扣、卷扬机、带孔锚杆组成；长条钢扣固定在盾构隧道破损环的正常接缝或破损接缝上，长条钢扣通过带有轴力计的钢索与卷扬机相连；带孔锚杆通过弧形扣盘与固定在破损接缝的长条钢扣相连，水泥砂浆通过带孔锚杆注入土体；施工步骤包括：施工前材料和设备的准备、设备固定、场地清理、现场施工、场地清理。本发明的盾构隧道管片接缝加固结构具有的优势包括：专门针对施工盾构隧道管片接缝加固针对性强，施工设备简单，加固效果有保障。加固效果有保障。加固效果有保障。


技术研发人员：魏纲 项鹏飞 朱家烜 田野 冯非凡 周昀 吴霄翔 陈剑
受保护的技术使用者：浙大城市学院
技术研发日：2022.02.10
技术公布日：2022/4/12