[發(fā)明專利]盾構(gòu)法隧道管片襯砌質(zhì)量控制方法及管片構(gòu)造

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910197490.8
• 申請(qǐng)日: 2009-10-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101705829A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張軼;宋興寶;余永明;李慕涵;呂錦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海隧道工程股份有限公司
• 主分類號(hào): E21D11/10
• 分類號(hào): E21D11/10;E21D11/38
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司 31229
• 代理人: 曾耀先

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及盾構(gòu)法隧道施工中的隧道襯砌質(zhì)量的控制方法，尤指一種通過(guò)管片的防水設(shè)計(jì)、強(qiáng)度設(shè)計(jì)，以及拼貼后壓重等手段，實(shí)現(xiàn)提高隧道襯砌質(zhì)量的方法。?

背景技術(shù)

管片隨盾構(gòu)機(jī)推進(jìn)而在盾尾內(nèi)拼裝成環(huán)，是隧道主體結(jié)構(gòu)。每環(huán)管片由若干標(biāo)準(zhǔn)塊、2塊鄰接塊、以及1塊封頂塊組成。?

目前根據(jù)不同的盾構(gòu)機(jī)施工，管片也有兩種主流的拼裝形式，其一為封頂塊拼裝在頂部，其二是封頂塊可以拼裝在任何一個(gè)位置。?

管片類型：?

(1)按照封頂塊拼裝在頂部為例，其管片組成一般性由左曲環(huán)、直線環(huán)、右曲環(huán)組成。?

(2)按照封頂塊可以拼裝在一環(huán)中任何一個(gè)位置的拼裝形式為例，其管片一般只有一種類型的型號(hào)，稱之為通用楔形環(huán)即通用管片。?

管片的拼裝形式有錯(cuò)縫、通縫兩種拼裝形式。?

因此隧道管片的組合主要有以下3種組合：?

(1)【左轉(zhuǎn)環(huán)+直線環(huán)+右轉(zhuǎn)環(huán)】+【錯(cuò)縫拼裝】?

(2)【左轉(zhuǎn)環(huán)+直線環(huán)+右轉(zhuǎn)環(huán)】+【通縫拼裝】?

(3)【通用楔形管片】+【錯(cuò)縫拼裝】?

國(guó)內(nèi)對(duì)于通用管片的應(yīng)用起步較晚，原有的管片結(jié)構(gòu)形式是：(1)左轉(zhuǎn)環(huán)+直線環(huán)+右轉(zhuǎn)環(huán)；(2)左轉(zhuǎn)環(huán)+右轉(zhuǎn)環(huán)。拼裝形式分通縫及錯(cuò)縫兩種。尤其在管片拼裝要求通縫的前提下，施工中軸線糾偏非常困難，必要的時(shí)候都要通過(guò)粘貼軟木條等方法進(jìn)行管片與設(shè)計(jì)軸線的擬合，這給施工帶來(lái)極大不便，而且施工質(zhì)量難以保證。?

而在隧道質(zhì)量控制方面，國(guó)內(nèi)的超大直徑的隧道橢圓度、隧道軸線以及隧道上浮量等一些質(zhì)量指標(biāo)的控制上還不能完全令人滿意，尤其是隧道上浮量的控制。?

再者，每一管片與其前、后、左、右相鄰的管片之間，以螺栓連接，目前的連接結(jié)構(gòu)，是于各管片上分別設(shè)有數(shù)個(gè)由內(nèi)弧面凹入的凹槽，兩相鄰管片的凹槽之間再以穿孔相通，如此，螺栓由其中一管片的凹槽穿入穿孔，進(jìn)而穿置于另一管片凹槽，并以一位于凹槽內(nèi)的螺帽螺設(shè)，操作者以一扳手鉗住螺栓頭，再以另一扳手旋緊螺帽，如此，操作不便且耗時(shí)，人力可擰緊螺栓的程度亦有限。此外，由于螺栓與穿孔的孔徑間隙大，易導(dǎo)致對(duì)合偏差。?

此外，關(guān)于隧道滲水及強(qiáng)度的問(wèn)題，亦是另一個(gè)亟待解決的：目前關(guān)于管片的防水構(gòu)造請(qǐng)參看圖9所示，位于管片60a、60b周圍的四個(gè)端面設(shè)有一道相連通的凹槽61，于凹槽61內(nèi)嵌設(shè)一止水帶70，止水帶70突出于管片60a、60b表面，并且止水帶70表面中間嵌入一遇水膨脹橡膠71，但是遇水膨脹橡膠71在施工過(guò)程中，極易因?yàn)榕鲎捕撀洌瑹o(wú)法實(shí)現(xiàn)防水目的。?

再者，如圖10所示，施工拼裝管片60時(shí)，需要藉由千斤頂推頂壓制管片60端面，使管片60與其它已拼貼之管片相并定位，但由于管片60的強(qiáng)度不足，往往受到千斤頂?shù)耐祈敚约皞?cè)邊端面與其它管片碰撞而損壞。?

隨著國(guó)內(nèi)施工的隧道斷面越來(lái)越大，管片質(zhì)量的控制難度越來(lái)越嚴(yán)峻，必須制定一套方法來(lái)對(duì)盾構(gòu)法施工的管片質(zhì)量進(jìn)行控制。?

發(fā)明內(nèi)容

因此本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題隧道襯砌的上浮問(wèn)題、防水及強(qiáng)度問(wèn)題。?

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所提供的技術(shù)手段在于提供一種盾構(gòu)法隧道管片襯砌質(zhì)量控制方法，其方法包括：?

管片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：管片具有前端面、后端面及左、右端面，兩相鄰的管片之間以螺栓連接，且兩相鄰的管片之間夾設(shè)有遇水膨脹擋水條及止水帶，該遇水膨脹擋水條及止水帶是呈上下排列，遇水膨脹擋水條突出管面表面的厚度小于止水帶突出管面表面的厚度；?

隧道穩(wěn)定性控制：在管片拼裝后以車架壓重、并配合同步注漿施工，控制隧道襯砌的上浮量。?

本發(fā)明實(shí)施上述技術(shù)手段以后，通過(guò)上下設(shè)置的遇水膨脹擋水條及止水帶形成雙重的防水作用，而拼裝后藉由車架壓重以及配合同步注漿施工，得以控制隧道襯砌的上浮量。?

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)手段在于該質(zhì)量控制方法包括：?

管片施工檢測(cè)：在施工過(guò)程中對(duì)管片進(jìn)行8點(diǎn)測(cè)量，計(jì)算出前一環(huán)管片?與盾殼之間的同心度關(guān)系，并對(duì)下一環(huán)管片位置做出選擇。如此，可以控制管片外弧面與盾殼內(nèi)弧面的四周間隙。?

本發(fā)明的方法，進(jìn)一步包括：管片拼裝質(zhì)量要求，于管片拼裝過(guò)程中，其橫豎徑均控制在1‰D范圍內(nèi)，D＝15000mm；管片拼裝后其環(huán)高差控制在8mm以內(nèi)；管片拼裝后其縱縫張角控制在2mm以內(nèi)。藉此達(dá)到控制襯砌的橢圓度。?

較佳的，本發(fā)明的螺栓是斜向穿置于兩相鄰的管片，且相鄰的其中一管片內(nèi)預(yù)設(shè)一供螺栓穿置的螺帽。?