[发明专利]一种城市地铁隧道钢内衬加固施工方法

说明书

本发明公开了一种城市地铁隧道钢内衬加固施工方法，现场安装不需要动用现场火焰切割、现场钻孔等临时性应急作业。一切施工作业内容，都在钢内衬安装前做好了充分的准备，施工计划得以全面落实的程度非常高，从而避免了现有技术因现场安装时配打混凝土管片锚固栓孔遇到钢筋无法制孔和因钢内衬板分块不合理从而动用火焰切割现象的发生。本发明工艺不会给地铁的次日运营埋下安全隐患。本发明还可以实现隧道内，疏散平台及支架、各类管缆线及支架等需要拆卸改移的辅助施工课目，在当日施工请点内“当日拆、改施工，当日完全恢复”。

技术领域

本发明涉及盾构施工技术领域，具体涉及一种城市地铁隧道(盾构隧道)钢内衬加固施工方法。

背景技术

城市地铁是公共交通工具，是日常使用的最主要也是使用效率最高和最便捷的市政交通系统，和生活在这个城市的人们有着千丝万缕的联系。其运营时间的精准和安全，备受政府和社会各界人士的密切关注及青睐。为确保地铁运营的安全，地铁隧道结构承载能力，在其结构使用寿命期内，必须绝对满足其功能和耐久性的要求。

近几年，随着城市建设的不断发展，常遇到原地铁隧道上方区域附近，城市建筑物(楼房、市政桥梁)改扩建项目的施工及相应配套的基坑、桩基等地基基础施工……使盾构隧道所承受的外载荷发生很大的变化，类似的荷载变化会造成盾构隧道混凝土管片一定程度的受损。引发管片裂缝、渗水、隧道变形等隧道病害。

随着地铁运营的持续进行及隧道巡查等安保措施、管理制度的日趋完善，在隧道巡查时，发现地铁运营隧道内表面，出现不同程度的裂纹、渗水、局部碎裂、剥落等病害现象，尤其是南方城市地铁隧道，其隧道病害现象更为突出。这些病害严重影响到了地铁运营安全。

新建的在施盾构隧道，也常受到地质因素的影响及盾构机在掘进过程中出现不同程度的上、下浮情况，导致盾尾上或下部间隙过小，管片拼装困难，已拼装完成的管片呈“鸭蛋”状，局部混凝土管片内翻。在这种情况下，盾构机的正常推进，就造成盾尾内的混凝土管片受力不均，导致管片上或下部区域，挤压碎裂较严重，同时，引发管片裂缝及环缝渗水等隧道病害。

这些隧道病害势必对盾构隧道的承载力和使用寿命造成不同程度的削弱影响，给地铁运营安全带来安全隐患。

为缓解和根除这些隧道病害的发展趋势和严重程度，城市地铁主管部门一方面要组织专职人员对隧道病害实施定期巡查，同时，聘请有资质的专业勘测院，对运营的地铁隧道进行系统的专业调查、勘测及三维扫描，对隧道病害进行量化、统计分析。分析指出病害区域盾构隧道发生的不同程度的横断面水平收敛变形、纵断面相对变形等变形病害。按照病害区段盾构隧道所出现不同程度的病害大致分为：渗漏病害(根据严重程度分为湿渍、渗水、滴漏、线漏、漏泥沙)和破损病害(根据病害特点分为管片环(纵)向裂缝、管片剥落)。相关设计院根据《盾构隧道病害勘测报告》、《盾构隧道病害调查结果报告》、《病害区间隧道管片修补方案专家论证报告》等技术资料，对病害区间的盾构隧道，进行相应修补方案的设计。

隧道混凝土管片的修复主要考虑：成型隧道水平收敛变形、破损位置及程度(环向裂缝、纵向裂缝)、错台、渗漏水等方面。

一旦隧道混凝土管片出现受损程度，达到了必须进行结构补强加固(对于隧道管片的水平收敛变形超警或者隧道管片出现贯穿裂缝其宽度超警的混凝土管片)时，目前优选使用钢内衬补强加固，确保隧道管片的强度，保证地铁运营安全。

在此之前的钢内衬安装工法有如下不足：

①施工循环周期长。由于安装设备笨重，需要在从地铁机车车辆段的出入端线下去，距离需钢内衬加固的区间会很长，从而导致在当天有限的施工请点时间内，不能做到隧道内有的设施、设备，尤其在拆改疏散平台时不能做到“当天拆改施工、当天恢复”。这样的施工会给地铁的次日运营埋下安全隐患。