[发明专利]用于隧道与盾构衬砌管片之间的胎式衬砌结构及方法

摘要

本发明公开了用于隧道与盾构衬砌管片之间的胎式衬砌结构及方法，它包括衬砌胎囊，所述衬砌胎囊采用橡胶材料制成，所述衬砌胎囊贴合在衬砌管片的外壁，所述衬砌胎囊内部填充有水饱和砂，所述衬砌胎囊内壁光滑，便于水饱和砂流动，各个衬砌胎囊随衬砌管片的拼接而密铺。通过胎囊的预变形以防止盾构衬砌管片的变形，进而保证盾构衬砌管片在隧道的长期稳定及安全。

主权项

1.用于隧道与盾构衬砌管片之间胎式衬砌结构的施工方法，其特征在于，它包括以下步骤：步骤一：通过施工监测和隧洞围岩变形进行数值模拟对围岩蠕变量进行长期预测，确定围岩变形量较大位置，并在该位置进行衬砌管片（7）与胎式衬砌联合支护；步骤二：将已充入干砂的衬砌胎囊（1）与衬砌管片（7）贴合组装，并安装好自动卸压装置后送入盾构机内部，由盾构机的机械爪将带有衬砌胎囊（1）的衬砌管片（7）组装至相应位置；步骤三：对于围岩变形量较大的部位，通过向充满干砂的衬砌胎囊（1）中注水并震动，在衬砌胎囊（1）的下部自动泄压阀相应排出多余水饱和砂，以保证围岩的变形对衬砌管片的压力均匀分布；步骤四：所有的自动卸压阀长时间没有水饱和砂（2）卸出预示着围岩变形达到稳定，稳定后则可停止对胎囊内的震动板供电，拆除内部衬砌胎囊（1）以便再次利用；步骤五：待岩体稳定后，在外层衬砌的内侧面先喷注20‑30mm厚的找平层，再铺设防水层，浇注内衬混凝土层，完成二次衬砌；所述用于隧道与盾构衬砌管片之间的胎式衬砌结构，它包括衬砌胎囊（1），所述衬砌胎囊（1）采用橡胶材料制成，所述衬砌胎囊（1）贴合在衬砌管片（7）的外壁，所述衬砌胎囊（1）内部填充有水饱和砂（2），所述衬砌胎囊（1）内壁光滑，便于水饱和砂流动，各个衬砌胎囊（1）随衬砌管片（7）的拼接而密铺；每个所述衬砌管片（7）外侧的衬砌胎囊（1）成独立的胎室（3），每个胎室（3）之间互不相通，并且在衬砌胎囊（1）与岩土直接接触的部位由盾构机覆盖防水土工膜（4）；每个所述衬砌胎囊（1）都配有震动板（5），所述震动板（5）能够提高衬砌胎囊（1）内水饱和砂（2）流动性，能够保证衬砌胎囊（1）表面各处压强相等；所述震动板（5）通过外部施工电源（6）供能，紧贴于隧洞内壁，其振幅能够根据水饱和砂（2）的密度调节，保证水饱和砂（2）流动性的前提下，不破坏外部土体的稳定性。