[發明專利]預應力組合式井隧模塊結構施工方法及模塊結構

有效

• 申請號: 201610494645.4
• 申請日: 2016-06-29
• 公開（公告）號: CN105909268B
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 黃竟強;王瓊;白偉亮;陳靜
• 申請（專利權）人: 黃竟強
• 主分類號: E21D9/06
• 分類號: E21D9/06;E21D11/08;E21D20/00;E21D11/14;E21D11/10
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙)51124
• 代理人: 劉揚

1.預應力組合式井隧模塊結構施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

a、首先根據設計施工需要，在模塊工廠進行標準化設計和生產，根據截面尺寸、埋置深度、土層特性以及項目特點確定總模塊數；

b、其次，在隧洞起始端建立豎井，采用盾構在水平起點建立支護，構成盾構支撐環(4)；

c、在上述盾構支撐環(4)內，沿盾構支撐環(4)內壁面由底部逐漸往上拼裝預制襯砌管片(1)，并且在預制襯砌管片(1)中穿預應力索(2)，所述穿預應力索(2)在構件內的位置與體系內力分布相協調；

d、在上述步驟所述的拼裝預制襯砌管片(1)和預應力索(2)的同時，在盾構支撐環(4)內構建內框架結構(3)，其中所述預制襯砌管片(1)位于盾構支撐環(4)與內框架結構(3)之間，所述內框架結構(3)內設置有可拆卸預應力頂推裝置(6)；

e、待預制襯砌管片(1)和預應力索(2)沿盾構支撐環(4)內壁面拼接合攏完成整體拼裝后，通過預應力頂推裝置(6)對內框架結構(3)施加頂推力，所述內框架結構(3)通過預應力頂推裝置(6)的支撐力而與預制襯砌管片(1)緊貼并使預制襯砌管片(1)與盾構支撐環(4)之間貼緊，同時也張拉預應力索(2)從而形成具有預應力的組合式外襯內框架體系；

f、待上述組合式外襯內框架體系形成后，盾構機(7)繼續向前掘進，在盾構支撐環(4)撤出的同時在地下巖土(5)與預制襯砌管片(1)之間的間隙處進行壓力灌漿，形成封閉的灌漿結構(41)，與此同時，調節預應力頂推裝置(6)的推力及預應力索(2)的拉力以滿足隧洞變形控制要求；

g、待上述隧洞變形控制所得到的結構穩定后，固定預應力索(2)的預應力索錨固端(22)，并且在保證內框架結構(3)對預制襯砌管片(1)的支撐張力不變的前提下拆卸出預應力頂推裝置(6)并形成預應力內框架支撐結構(61)，隨后在內框架結構(3)上鋪裝次梁、面板或墻板(34)從而形成不同的建筑分隔；

h、盾構機(7)向前掘進后形成新的由盾構支撐環(4)支撐的施工空間，在所述新的施工空間內沿隧洞縱向間隔一定距離逐榀拼接形成新的支撐系統，并重復上述步驟進行下一個模塊的施工。

2.如權利要求1所述的預應力組合式井隧模塊結構施工方法，其特征在于：對于所述步驟d，預應力頂推裝置(6)為千斤頂。

3.如權利要求2所述的預應力組合式井隧模塊結構施工方法，其特征在于：所述內框架結構(3)的各鋼管的橫截面為矩形，所述鋼管各端頭通過矩形套箍(62)進行連接，所述內框架結構(3)的相對的兩個側面設置有用于支撐千斤頂的橫向支撐結構(63)。

4.如權利要求3所述的預應力組合式井隧模塊結構施工方法，其特征在于：對于所述步驟g，首先通過主焊接結構(8)將相鄰的兩個鋼管固定住，然后拆卸出千斤頂，然后再將千斤頂拆卸后的兩個側面通過側焊接結構(81)進行焊接固定。

5.如權利要求1所述的預應力組合式井隧模塊結構施工方法，其特征在于：對于所述步驟g，當受荷較大時，在內框架結構(3)的鋼管內灌注膨脹混凝土形成鋼骨混凝土結構，以保證拆卸出預應力頂推裝置(6)后內框架結構(3)對預制襯砌管片(1)的支撐張力保持不變并提高結構體系的承載力和剛度。

6.由權利要求1所述的預應力組合式井隧模塊結構施工方法所得到的模塊結構，其特征在于：包括至少一個環狀的井隧框架模塊體系，所述井隧框架模塊的外周由預制襯砌管片(1)通過預應力索(2)首尾拼接而成，所述井隧框架模塊內設置有通過預應力頂推裝置(6)組合而成的內框架結構(3)，所述內框架結構(3)將井隧框架模塊的內部空間分割為至少兩個獨立的空間，相鄰井隧框架模塊之間的內框架結構(3)通過縱向梁(35)連接。

7.如權利要求6所述的預應力組合式井隧模塊結構，其特征在于：所述內框架結構(3)由至少一個橫向或豎向鋼構件和至少一個縱向鋼構件構成，所述豎向、橫向或縱向鋼構件的表面設置有次梁、面板(34)或墻板。

8.如權利要求6或7所述的預應力組合式井隧模塊結構，其特征在于：包括穿設于預制襯砌管片(1)內的預應力索(2)，所述預應力索(2)沿預制襯砌管片(1)環繞一圈，且所述預應力索(2)通過錨具(21)進行固定而形成具有預應力的組合式外襯內框架體系。