[发明专利]一种基于Z形钢板的盾构隧道加固结构及施工方法

权利要求书

1.一种基于Z形钢板的盾构隧道加固结构的施工方法，其特征在于，该加固结构包括粘结在待加固区域内的盾构管片内弧面处的Z形钢板，所述的Z形钢板由多块并排设置的Z形钢板单元构成，每个Z形钢板单元均由一体成型的翼缘、腹板和底板构成，相邻的Z形钢板单元一次成型或者通过翼缘焊接或连接件连接成型，两块腹板和底板构成倒梯形凹槽，其布置方向为沿隧道环向；

所述的底板上预设填充孔，所述的倒梯形凹槽内通过填充孔填充填充物；

所述的翼缘通过粘结剂与待加固区域内的盾构管片内弧面相互粘结，并且其上开设膨胀螺栓孔，所述的粘结剂为无溶剂型改性环氧树脂类粘钢灌注胶或硅胶；

所述的填充物为微膨胀水泥砂浆或微膨胀混凝土；

该加固结构的加固形式包括接头局部加固形式、全断面等刚度加固形式和全断面变刚度加固形式；

当管片环整体无变形，仅在局部接头位置出现张开或开裂时，则选择接头局部加固形式，采用单块或多块Z形钢板在待加固区域内的盾构管片接头位置设置，并通过翼缘上的膨胀螺栓进行固定；

当管片环出现整体变形，且管片本体出现渗漏水、漏沙、收敛变形较大时，则选择加固形式为全断面等刚度加固形式，Z形钢板沿隧道环向全圆布置，并通过翼缘上的膨胀螺栓进行固定；

当管片环出现整体变形，但损害集中在管片接头处，管片环本体无明显病害时则选择加固形式为全断面变刚度加固形式，采用多块Z形钢板沿隧道环向布置，相邻的两块Z形钢板之间通过粘钢的方式加固，从而形成隧道环向全圆布置；

所述施工方法，包括以下步骤：

步骤1：根据盾构隧道变形情况的测量结果进行隧道安全性评估；

步骤2：根据安全性评估结果，选择盾构隧道加固方案，该加固方案包括接头局部加固方案、全断面等刚度加固方案及全断面变刚度加固方案，同时确定加固刚度；

步骤3：根据确定的加固刚度，制作Z形钢板，并在Z形钢板上预设填充孔，将Z形钢板的腹板沿隧道环向展布，Z形钢板的弧面与盾构隧道管片内弧面相合；

步骤4：对待加固区域内的盾构管片采用角磨机进行打磨，露出新鲜面并清除表面灰尘，同时采用角磨机对Z形钢板进行打磨粗化；

步骤5：在待加固区域内的盾构管片与Z形钢板接触处涂敷粘结剂，并对Z形钢板单元进行加压，使胶粘剂从Z形钢板四周溢出；

步骤6：根据加固面积大小进行分块施工，重复步骤5，并将各块Z形钢板连接为一个整体；

步骤7：通过Z形钢板上预设的填充孔进行填充物的灌注；

在步骤5和步骤7的加固过程中，通过增设固定设施避免在加固过程中加固构件脱落，保证加固过程中的施工安全，所述的固定设施为膨胀螺栓或化学螺栓。