[发明专利]一种江底对接时盾体内衬砌施工方法在审
| 申请号： | 202310811955.4 | 申请日： | 2023-07-04 |
| 公开（公告）号： | CN116607953A | 公开（公告）日： | 2023-08-18 |
| 发明（设计）人： | 张亚洲;张习颖;李辉;姚占虎;徐文礼;曾德成;魏涛;徐明远;陆明飞;杨琴 | 申请（专利权）人： | 中交隧道工程局有限公司 |
| 主分类号： | E21D9/06 | 分类号： | E21D9/06;E21D11/08;E21D11/10;E21D11/38 |
| 代理公司： | 南京群迈知识产权代理有限公司 32690 | 代理人： | 王敏 |
| 地址： | 211100 江苏省南京市江宁*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 对接 体内 衬砌 施工 方法 | ||
1.一种江底对接时盾体内衬砌施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：两台盾构机相向掘进，在江底对接后，收回盾构油缸，并分别在两台盾构机盾构施工最后一环的盾构管片上焊接一圈止退板，止退板的高度小于盾构管片的厚度；
步骤2：在止退板对应位置浇筑局部内衬环梁，局部内衬环梁的内弧面与盾构管片的内弧面在同一平面；
步骤3：拆除盾构油缸、割除盾构口字梁及盾构机内部肋板；
步骤4：在两个盾构机中盾区间整圈安装三排冻结孔口管，并浇筑整体内衬，冻结孔口管预埋在整体内衬里，冻结孔口管的端部在整体内衬的外侧，在冻结施工操作之前先浇筑整体内衬，整体内衬的施作加强了盾体的强度，保证了盾体稳定性；
步骤5：通过冻结孔口管打设冻结管路，进行冻结施工，冻结施工完成进行冻结孔的封堵。
2.根据权利要求1所述的一种江底对接时盾体内衬砌施工方法，其特征在于：
步骤4整体内衬浇筑之前通过焊接栓钉来保证整体内衬和盾壳形成整体，保证整体内衬和盾壳形成叠合构件，共同受力。
3.根据权利要求2所述的一种江底对接时盾体内衬砌施工方法，其特征在于：
在单位一米环宽内，选取栓钉直径为25mm，接触面50.24平方米范围内，每平方米设置3个栓钉，共设置栓钉151个，纵向间距0.333米，周向间距0.5米，保证焊钉受剪能力的同时降低焊接难度。
4.根据权利要求1所述的一种江底对接时盾体内衬砌施工方法，其特征在于：
步骤5冻结孔口管内利用单向球阀进行注浆，再利用钢板焊接封堵孔口，完成冻结施工。
5.根据权利要求1所述的一种江底对接时盾体内衬砌施工方法，其特征在于：
整体内衬包括第一内衬和第二内衬，步骤3以4组油缸为一组拆除，并拆除对应位置的口字梁和肋板；步骤4先浇筑第一组油缸拆除位置对应的第一内衬，依次操作直至成环；然后完成步骤5的冻结施工操作后，再整体浇筑第二内衬，第一内衬在冻结施工期间保证了止退板和盾体的稳定性，同时解决整体内衬厚度大而导致冻结钻孔路径长、钻孔角度易出现偏差；冻结管若出现偏斜，需要另外钻孔难度大的同时，通过第二层内衬来保证冻结孔封孔效果及内衬的防水效果。
6.根据权利要求5所述的一种江底对接时盾体内衬砌施工方法，其特征在于：
第一内衬浇筑前在安装好的冻结孔口管管口位置安装一个带圆孔和锚筋的第一钢板，待冻结完成后，利用第二钢板对第一钢板焊接封堵，最后浇筑第二内衬，将第二内衬作为一道防水屏障。
7.根据权利要求5或6所述的一种江底对接时盾体内衬砌施工方法，其特征在于：
步骤3拆除4组盾构油缸、割除4组盾构油缸对应位置的盾构口字梁及盾构机肋板，拆除后浇筑对应位置的第一内衬，有利于止退板的受力，保证了盾构机前方水土压力对盾体的纵向传力路径不变从而避免了刀盘前方水土压力作用在盾壳上导致盾体失稳，提高盾体强度的同时解决盾体稳定性问题。
8.根据权利要求5所述的一种江底对接时盾体内衬砌施工方法，其特征在于：
整体内衬采用混凝土材质，利用混凝土自身保温性能，避免冻结施工时冷冻排管的布设，方便施工的同时减少了施工量。
9.根据权利要求7所述的一种江底对接时盾体内衬砌施工方法，其特征在于：
将盾壳和第一内衬作为组合体，设定组合体和盾构管片刚度保持一致，以保证施工过程止退板的受力，从而求解第一内衬的最优厚度。
10.根据权利要求9所述的一种江底对接时盾体内衬砌施工方法，其特征在于，第一内衬的最优厚度求解包括如下步骤：
步骤4.1：基于刚度等效，将组合体中盾壳等效成同厚度的第一内衬，则：
As′Ec1＝AsES
其中，AS’表示盾壳等效为第一内衬后的面积，AS表示盾壳等效前的实际面积，Ec1表示第一内衬弹性模量，Es表示盾壳弹性模量，
其中，AS’和AS分别参照下式：
A′s＝b'×hs
AS＝b×hs
其中，b’表示盾壳等效为第一内衬后的长度，b表示盾壳等效前的长度，hs表示盾壳厚度，等效前后盾壳厚度保持不变，
代入计算得到，
由于Es＞Ec1，盾壳等效为第一内衬后的长度b’大于盾壳等效为第一内衬前的长度b，则等效后的组合体为T型结构，简称为等效T型截面；
步骤4.2：计算等效T型截面形心的纵坐标：
其中，y表示等效T型截面形心的纵坐标，Ac1表示第一内衬的面积，hc1表示第一内衬的厚度，Ac表示盾构管片的面积，
步骤4.3：计算等效T型截面形心的惯性矩：
其中，IZ等效T型截面形心的惯性矩，ys表示等效后盾壳对应的截面相对其形心的纵坐标，即hs/2，yc1表示第一内衬对应的截面相对其形心的纵坐标，即hc1/2；
步骤4.4：构建等效T型截面和盾构管片的刚度等式，联合步骤4.2和4.3，求解hc1，其中刚度等式如下：
EZIz＝ηECIC
其中，η表示刚度折减系数，IC表示盾构管片的惯性矩,Ec表示盾构管片的弹性模量，EZ表示等效T型截面的弹性模量。
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