[发明专利]自锚式无支撑杆件的盾构隧道加固体系及其施工方法

权利要求书

1.自锚式无支撑杆件的盾构隧道加固体系，其特征在于：

所述盾构隧道加固体系紧贴既有盾构隧道（A）内侧，由环向的多个弧形的支撑块（B）拼装成环、然后纵向多环拼装组成；

支撑块（B）纵向两侧分别设置有纵向凸榫（7）和纵向凹榫（8），环向两侧分别设置有环向凸榫（9）和环向凹榫（10），环向及纵向相邻的支撑块（B）通过彼此的凹榫和凸榫进行拼装。

2.根据权利要求1所述的自锚式无支撑杆件的盾构隧道加固体系，其特征在于：

支撑块（B）呈弧板状，内部为支撑骨架，支撑骨架内外两面设置的面板（6）。

3.根据权利要求2所述的自锚式无支撑杆件的盾构隧道加固体系，其特征在于：

支撑块（B）的支撑骨架包括环向的两片弧形边框（1）和径向的两片直边框（4），框架内设置有互相垂直交错的径向的直肋板（5）和环向的弧形肋板（2），直肋板（5）与直边框（4）平行，弧形肋板（2）与弧形边框（1）平行。

4.根据权利要求3所述的自锚式无支撑杆件的盾构隧道加固体系，其特征在于：

支撑块（B）支撑骨架环向一侧的弧形边框（1）设置有环向凸榫（9），另一侧的弧形边框（1）为带凹槽的弧形边框（3），其凹槽为环向凹榫（10），位置与环向凸榫（9）对应；

环向凸榫（9）和环向凹榫（10）均呈块状。

5.根据权利要求4所述的自锚式无支撑杆件的盾构隧道加固体系，其特征在于：

支撑块（B）支撑骨架纵向一侧的直边框（4）设置有纵向凸榫（7），另一侧的直边框（4）设置有纵向凹榫（8），位置与纵向凸榫（7）对应；

纵向凸榫（7）和纵向凹榫（8）均呈直条形。

6.根据权利要求5所述的自锚式无支撑杆件的盾构隧道加固体系，其特征在于：

支撑块（B）的环向接缝与环向的管片接缝（C）错开布置。

7.根据权利要求6所述的自锚式无支撑杆件的盾构隧道加固体系，其特征在于：

弧形边框（1）、弧形肋板（2）、带凹槽的弧形边框（3）、直边框（4）、直肋板（5）、纵向凸榫（7）、纵向凹榫（8）、环向凸榫（9）和环向凹榫（10）均为角钢、槽钢或工字钢，面板（6）为钢板，各部分通过焊接方式固定连接。

8.根据权利要求7所述的自锚式无支撑杆件的盾构隧道加固体系，其特征在于：

单块支撑块（B）厚度150～300mm，纵向长度为0.8～2.0m，环向弧度为30°～60°，适用于外径6.0～14.0m的盾构隧道；

相邻两弧形肋板（2）、两直肋板（5）之间距离为0.3～0.5m；

面板（6）厚度为5～20mm。

9.根据权利要求8所述的自锚式无支撑杆件的盾构隧道加固体系，其特征在于：

纵向凸榫（7）、纵向凹榫（8）通长设置，纵向凸榫（7）高度和纵向凹榫（8）深度相匹配，为10～50mm；

环向凸榫（9）、环向凹榫（10）环向间隔0.3～0.5m，环向凸榫（9）高度和环向凹榫（10）深度相匹配，为10～50mm。

10.自锚式无支撑杆件的盾构隧道加固体系的施工方法，其特征在于：

由以下步骤实现：

步骤一：工厂下料，制作胎膜：

在工厂内，根据实际尺寸下料，并精确制作支撑骨架加工的胎膜；

步骤二：制作支撑骨架体系：

结合胎膜精确定位弧形边框（1）、弧形肋板（2）、带凹槽的弧形边框（3）、直边框（4）和直肋板（5），将弧形边框（1）、弧形肋板（2）、带凹槽的弧形边框（3）与直边框（4）焊接牢固；并将直边框（4）、直肋板（5）与弧形边框（1）、弧形肋板（2）、带凹槽的弧形边框（3）焊接为一体，确保支撑骨架整体稳定性；

步骤三：加工凹凸榫槽：

在直边框（4）外侧焊接符合要求的纵向凸榫（7）、纵向凹榫（8）；在弧形边框（1）和带凹槽的弧形边框（3）外侧分别焊接环向凸榫（9）、环向凹榫（10）；

步骤四：焊接面板：

焊接面板（6），完成支撑块（B）工厂加工，进行储存；

步骤五：运抵现场组装成型：

将支撑块（B）从工厂运抵组装现场，自下而上对称安装支撑块（B）封闭成环。