[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

说明书

本发明涉及自锚式无支撑杆件的盾构隧道加固体系及其施工方法，所述盾构隧道加固体系紧贴既有盾构隧道内侧，由环向的多个弧形的支撑块拼装成环、然后纵向多环拼装成型；支撑块环、纵向两侧分别设置有凹凸榫，相邻的支撑块通过彼此的凹榫与凸榫相互锚固。本发明用于对既有盾构隧道产生扰动或变形等影响区域的加固处理，结构型式简明，受力合理，充分利用了钢构件工厂化加工、安装快速、承载能力高、可重复利用等特点，巧妙利用凹凸榫卯结构的优势，快速形成有效的自锚式无支撑杆件加固体系，有效地抑制变形，确保盾构隧道的结构安全与椭圆度要求，并使得加固后盾构隧道具备正常的通行能力。

技术领域

本发明属于隧道及地下工程技术领域，具体涉及一种自锚式无支撑杆件的盾构隧道加固体系及其施工方法。

背景技术

随着修建技术、建设水平及建设要求的不断提高，越来越多的新工艺、新工法应用到隧道及地下工程的建设中，而盾构机作为隧道机械开挖的典型代表，已逐步广泛的应用于交通工程领域、水工领域及城市轨道交通领域的隧道建设。特别是在穿江越河隧道、城市隧道的建设中，盾构机以其快速、安全、优质、环保、文明施工等诸多优势，逐渐成为各类施工方法的首选。

盾构隧道周边临近工程建设或地下环境变化等，势必打破既有结构的受力平衡，致使存在一定的变形，甚至安全隐患。为此，需寻求一种快速加固体系，以解决对既有盾构隧道产生扰动或变形等影响，并确保盾构隧道的正常通行能力、结构安全以及周边工程的顺利建设。

发明内容

本发明的目的是提供一种自锚式无支撑杆件的盾构隧道加固体系及其施工方法，能确保既有盾构隧道受力平衡系统被打破后的正常通行能力、结构安全以及周边工程的顺利建设，并降低施工风险。

本发明所采用的技术方案为：

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内侧，由环向的多个弧形的支撑块拼装成环、然后纵向多环拼装组成；

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

支撑块呈弧板状，内部为支撑骨架，支撑骨架内外两面设置的面板。

支撑块的支撑骨架包括环向的两片弧形边框和径向的两片直边框，框架内设置有互相垂直交错的径向的直肋板和环向的弧形肋板，直肋板与直边框平行，弧形肋板与弧形边框平行。

支撑块支撑骨架环向一侧的弧形边框设置有环向凸榫，另一侧的弧形边框为带凹槽的弧形边框，其凹槽为环向凹榫，位置与环向凸榫对应；

环向凸榫和环向凹榫均呈块状。

支撑块支撑骨架纵向一侧的直边框设置有纵向凸榫，另一侧的直边框设置有纵向凹榫，位置与纵向凸榫对应；

纵向凸榫和纵向凹榫均呈直条形。

支撑块的环向接缝与环向的管片接缝错开布置。

弧形边框、弧形肋板、带凹槽的弧形边框、直边框、直肋板、纵向凸榫、纵向凹榫、环向凸榫和环向凹榫均为角钢、槽钢或工字钢，面板为钢板，各部分通过焊接方式固定连接。

单块支撑块厚度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、两直肋板之间距离为0.3～0.5m；

面板厚度为5～20mm。

纵向凸榫、纵向凹榫通长设置，纵向凸榫高度和纵向凹榫深度相匹配，为10～50mm；