[发明专利]一种盾构和顶管隧道周边地层加固结构与加固方法

说明书

本发明公开了一种盾构和顶管隧道周边地层加固结构与加固方法，加固结构包括加固桩和连接件，连接件设置在管片中，加固桩为中空结构，加固桩穿过连接件打设至隧道周边地层中，并通过连接件与管片固定连接，加固桩桩壁上设有注浆孔，通过注浆孔用于向隧道周边地层进行注浆。该加固结构在隧道内部进行施工，结构简单，成本低，不会受到地面交通、管线、建构筑物等条件限制，且能够保证加固效果，发挥树根桩复合地基的减沉效应，从而避免了由于软基加固效果差所导致的后期运营隧道沉降增加、甚至管片破损等病害的发生，影响隧道的正常运营。

技术领域

本发明涉及盾构和顶管隧道工程领域，特别是一种盾构和顶管隧道周边地层加固结构与加固方法。

背景技术

盾构和顶管隧道工法是目前地下隧道施工中最广泛应用且最重要的工程技术，其具备安全、快速、质量控制和施工环境好等优点。但在液化砂层或软土地层中，盾构和顶管隧道在施工完成后，存在地震液化问题，在运营期间沉降量较大，达到稳定所需的时间也很长，且沉降呈现明显的不均匀性的问题，导致隧道存在运营安全问题，甚至会危及结构安全，目前国内的软弱地层中许多隧道已出现此类问题。

在盾构和顶管隧道工程中，解决地震液化问题以及控制软土地层中的长期运营沉降最常规的方法为建设期间对隧道周边的软弱地层进行加固，因此加固设计一直是盾构和顶管隧道设计和施工的重难点，尤其是隧道周边为软土、富水液化砂层时，如何进行加固更是风险和质量控制的难点。

盾构和顶管隧道周边软弱地层常规采用地面加固方式，如地面注浆、搅拌桩、旋喷桩等加固方式，造价高昂，且由于隧道一般在现状市政道路或者建构筑物下方穿行，受地面交通、管线、建构筑物等条件限制，大部分情况下很难实施地面加固。如采用隧道内加固方式，其优点为不受地面条件控制，且造价可控，性价比高，但受限于隧道内空间狭窄，隧道内加固方法较少，目前有少量工程在隧道内采用了对周边地层进行注浆加固的方式，且为避免损坏管片，注浆孔数量较少，注浆压力不能太大，导致隧道内注浆加固的效果较差且难以检验，这种方法难以解决隧道周边地层的加固问题。

因此有必要设计一种新的隧道内加固方法，既能够满足不损害管片结构受力，又能保证加固效果，控制运营期沉降，以解决盾构和顶管隧道对周边软弱地层加固问题。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有隧道周边地层加固技术所存在的一系列问题，例如地面加固方式受地面交通、管线、建构筑物拆除等条件限制，大部分情况下难以实施且造价高昂的问题；洞内注浆加固损坏管片结构且无法保证加固效果的问题，提供一种盾构和顶管隧道周边地层加固结构与加固方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种盾构和顶管隧道周边地层加固结构，包括加固桩和连接件；

所述连接件设置在管片中；

所述加固桩为中空结构，所述加固桩穿过所述连接件打设至隧道周边地层中，并通过所述连接件与管片固定连接；

所述加固桩桩壁上设有注浆孔，通过所述注浆孔用于向隧道周边地层进行注浆。

本发明中的加固桩为刚性桩。