[发明专利]TBM盾构隧道管片及其作业方法

权利要求书

1.一种TBM盾构隧道管片，包括：

盾构管片本体；

升降杆系统，设置于所述盾构管片本体上，包括：

多个微型液压升降杆，沿所述盾构管片本体边缘设置；以及

钢丝网，沿所述多个微型液压升降杆设置，随微型液压升降杆同步升降；

气囊，位于所述多个微型液压升降杆包围的空间内；所述气囊包括：

上气囊部，包括多片通过热熔胶粘合的橡胶气囊片；以及

侧-底气囊部，与所述上气囊部通过热熔胶粘合后组成完整的气囊；

环形索，通过囊上的预留通道使气囊与所述多个微型液压升降杆相连，使得气囊能够通过环形索随微型液压升降杆同步升降；

浆液置换与压力控制系统，用于进行气囊内外浆液与气体的置换，所述浆液置换与压力控制系统包括：

注气孔和注浆孔，位于所述盾构管片本体内壁面；

排气管，一端连接所述上气囊部的内壁，另一端经所述注气孔通至外部；

压力监测器，设置于所述侧-底气囊部表面；以及

电加热系统，包括：

电热管，位于所述上气囊部中橡胶气囊片的粘合处以及上气囊部与侧-底气囊部的粘合处，用于对粘合处的热熔胶加热使得气囊从粘合处分离；

电路单元，位于气囊内表面及微型液压升降杆外部的电路系统管道；以及

刚性保护盒，位于电热管的外部。

2.根据权利要求1所述的TBM盾构隧道管片，所述上气囊部由三部分组成，各部分之间通过热熔胶粘合。

3.根据权利要求1所述的TBM盾构隧道管片，所述热熔胶的软化温度为65摄氏度-135摄氏度。

4.根据权利要求1所述的TBM盾构隧道管片，所述排气管可随着气囊充卸压而伸缩。

5.根据权利要求1所述的TBM盾构隧道管片，所述电路单元为所述电热管提供加热所需电源。

6.根据权利要求1所述的TBM盾构隧道管片，所述电路单元通过所述注浆孔与外部电路系统连接。

7.根据权利要求1所述的TBM盾构隧道管片，所述压力监测器的显示器设于盾构管片本体内部侧面。

8.一种TBM盾构隧道管片的作业方法，基于上述权利要求1至7任一项所述的TBM盾构隧道管片进行施工作业，所述作业方法，包括：

步骤S1：根据相应工程测量资料，分析计算施工参数；

步骤S2：向气囊中充气，同时微型液压升降杆上升，在上气囊部与围岩接触后，再根据计算得到的施工参数进行卸压，最终达到施工要求的位置；

步骤S3：盾构管片连接成环后通过浆液置换与压力控制系统进行浆液与气体的置换，直至气囊内气体完全排出；以及

步骤S4：通过电加热系统对气囊粘合处的热熔胶加热，使气囊从粘合处分离损坏，同时，将微型液压升降杆降下，带动侧-底气囊部下缩，从而使得浆液中的水分流失而凝固，相邻管片间浆液混合成为整体，完成基于TBM盾构管片的施工作业。

9.根据权利要求8所述的TBM盾构隧道管片的作业方法，所述施工参数包括维持围岩稳定且不发生变形所需压力P₁和可充分利用围岩自承载能力最佳压力P₂。

10.根据权利要求8所述的TBM盾构隧道管片的作业方法，分三次对气囊粘合处的热熔胶进行加热。