[发明专利]一种适用于地铁隧道管片错台病害的错台钢内衬加固结构

说明书

本发明公开了一种适用于地铁隧道管片错台病害的错台钢内衬加固结构，包括圆弧板一、圆弧板二、月牙板和牛腿(若有)，所述圆弧板一和圆弧板二分别安装在错台环缝处两侧的混凝土管片上，所述月牙板的两侧分别与所述圆弧板一和圆弧板二相对的一侧焊接固定。本发明的错台钢内衬的结构错台与管片错台相吻合，结合错台病害的结构，构造相适应结构的钢内衬加固结构，使得钢内衬加固结构和错台病害相互对应、相互配套、量身定制、严丝合缝，可以使得加固效果得到加强。

技术领域

本发明涉及地铁隧道建设技术领域，具体涉及一种适用于地铁隧道管片错台病害的错台钢内衬加固结构。

背景技术

依据地铁盾构隧道常见的病害特点，将隧道的主要病害分为管片渗漏、破损、变形病害三类。隧道管片错台病害属于变形病害类别中较为严重的一种隧道病害。如果隧道管片错台量超限，这种隧道病害将严重影响隧道的结构安全和地铁的运营安全。所以，错台是影响隧道质量的一个关键因素。

盾构隧道的混凝土管片之间的接缝，正常情况下应当是平顺的。并且拼装缝间隙均匀、处处基本相同。若由某种原因，致使混凝土管片的边缘在管片接缝处发生边棱向隧道中心方向凸起或背离隧道中心方向凹陷的现象，就将这一病害现象称之为错台。

按错台所发生的位置不同，管片错台病害分为环向错台和纵向错台。环向错台(块接缝错台)指的是同一管片衬砌环中，相邻管片块与块之间出现的块接缝错台；纵向错台(环接缝错台)是指相邻的、不同的管片衬砌环与环之间发生环接缝错台。纵向错台是常见并且也是对隧道结构安全、地铁运营安全影响较为严重的一种隧道变形病害。

按错台量e的数值不同，管片错台病害划分为四个级别。当错台量e≥20毫米时，错台病害的级别为Ⅰ级。15毫米≤错台量e≤20毫米，错台病害的级别为Ⅱ级；10毫米≤错台量e≤15毫米。错台病害的级别为Ⅲ级；错台量e≤10毫米，错台病害的级别为Ⅳ级。由于Ⅰ级以上的错台病害，错台接缝处的混凝土管片之间的联接强度及各项技术指标、防水性能及各项技术指标，均会受到错台病害的严重摧残，而发生严重的降低。因此，对于错台超标严重的部位需及时的进行修复和结构补强、加固处理。

错台病害产生主要有如下原因：

1、盾构隧道施工中盾构机姿态控制欠佳，将导致混凝土管片拼装难度增大，迎水面被盾尾挤压造成管片崩角、掉块、剥落、错台现象的发生。如若，混凝土管片拼装工人的操作不够专业、精准、熟练，也将会直接影响混凝土管片的拼装成型质量。

2、混凝土管片的上(下)浮。当在疏松、软弱地层施工时，混凝土管片的壁后注浆，初凝时间就会较长，盾构隧道的外围周边，长时间处在“液态土壤”的环绕、浸泡之下，“液态土壤”将产生大于混凝土管片自重的上浮力，若采取措施不当，盾构隧道的上部混凝土管片，就易发生连续的错台现象。

3、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(房建、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，类似的荷载变化也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、错台等隧道病害。

对于隧道管片错台治理现行通常采用在错台骑缝处安装钢内衬进行结构补强加固的方法。

根据错台混凝土管片损伤程度及错台量大小，将适宜宽度、厚度的钢内衬100安装在错台骑缝200处，进行补强加固处理，但是这样钢内衬100可能与管片之间形成间隙，在间隙厚度大于2cm时需要用环氧砂浆300填补找平。如图1所示。