[发明专利]一种盾构叠交地铁隧道用加固结构及其加固方法

说明书

本发明公开了一种盾构叠交地铁隧道用加固结构及其加固方法，涉及隧道盾构技术领域，针对现有的隧道加固结构效果差且易变性，无法及时获取变形信息的问题，现提出如下方案，加固结构包括隧道土体，隧道土体的通道内壁上铺设有管片，管片的内壁上固定有多个同轴的加固环，每个加固环均由多个空心的弧形方管拼接而成，加固方法为：根据勘察情况确定加固结构和施工方法、既有地铁隧道的加固防护、地表沉降变形、地下管线、地下通道结构物进行监测的检测、盾构和同步注浆以及二次注浆、加固环的安装固定。本发明通过通过注浆、二次注浆和加固环的安装实现对隧道内整体结构的加固，还可对隧道情况进行监测，隧道的使用年限长且安全性高。

技术领域

本发明涉及隧道盾构技术领域，尤其涉及一种盾构叠交地铁隧道用加固结构及其加固方法。

背景技术

近年来,随着经济的快速发展,全国各地区开始了城市地铁的大建设时期。盾构隧道因其施工过程对周围环境影响小，几乎成为了修建地铁的必选项。盾构隧道结构是典型的拼装结构，采用高强螺栓将一块块的混凝土预制块进行纵横向连接，形成具有承载能力的结构体。然而地下条件复杂，地下水位等变化对结构外荷载影响较大，盾构隧道结构在这些影响下会发生变形，如横向截面收敛。考虑到材料、结构的老化，隧道结构的加固将具有非常大的市场。

隧道在盾构后，随着长期的使用，由于地面超载、结构老化等原因导致加固结构的变形，既加剧了地表沉降也影响了隧道的正常使用另外在隧道的使用过程中，加固后结构性能的变化无法及时获取，不利于及时对隧道进行整修，影响隧道使用的安全性。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在隧道的加固结构效果差且易变性，无法及时获取变形信息的缺点，而提出的一种盾构叠交地铁隧道用加固结构及其加固方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种盾构叠交地铁隧道用加固结构，包括隧道土体，所述隧道土体的通道内壁上铺设有管片，所述管片的内壁上固定有多个同轴的加固环，每个所述加固环均固定于相邻两个管片的连接缝上，且每个加固环均由多个空心的弧形方管拼接而成，空心腔内焊接有网格状的加强筋，加固环的顶部开设有通孔，通孔内活动连接有检测杆，所述检测杆的顶部穿过管片的一端延伸至隧道土体内，另一端穿过加固环，并固定有检测板，所述检测板为开口朝下的U形板，U形板内滑动连接有支撑板，所述支撑板水平安装于加固环的内壁上，支撑板的上表面中部固定有压力传感器，所述压力传感器的两侧均固定有弹性元件，弹性元件连接检测板和支撑板。

优选的，相邻两个所述管片之间的缝隙内涂有灌缝胶，管片上开设有注浆孔，每个注浆孔内均插接有注浆管，且注浆管的一端与管片的内壁在同一曲面，另一端延伸至隧道土体内部。

优选的，所述加强筋采用碳纤维增强复合材料。

优选的，所述加固环和支撑板之间设有固定在检测杆上的限位环。

优选的，所述加固环先通过碳纤维底胶黏贴在管片上，再通过锚栓固定。

优选的，所述检测板的两侧通过弹性带与支撑板相连。

一种盾构叠交地铁隧道用加固结构的加固方法，包括以下步骤：

S1、勘察盾构区间地质、水文，以及叠交的既有隧道的工程概况，并根据勘察结果确定加固结构和施工方法；

S2、在叠交的既有地铁隧道内每隔30米架设支撑架，并从既有地铁隧道向下部注浆，预加固盾构将通过的土体；

S3、对地表沉降变形、地下管线、地下通道结构物进行监测，并根据监测结果绘制管理图表，通过监测数据结果，设定注浆的控制方式；

S4、盾构机通过盾构区时，进行单液浆的同步注浆，并在盾构机尾部通过通道后，通过管片上的注浆孔进行二次注浆；