[發(fā)明專利]基于玻璃纖維管片的隧道加固裝置及其施工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610933647.9
• 申請日: 2016-10-31
• 公開（公告）號: CN106640123B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁智;張霄;吳云雙
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)城市學(xué)院
• 主分類號: E21D11/08
• 分類號: E21D11/08;D04H1/485;D04H1/4382;D04H1/4218;D04H1/4291
• 代理公司: 杭州中成專利事務(wù)所有限公司 33212
• 代理人: 朱瑩瑩

1.用于加固既有運(yùn)營地鐵隧道的加固裝置，其特征在于：包括用于對隧道環(huán)向加固的玻璃纖維管環(huán)和用于縱向固定的縱向連接板；所述玻璃纖維管環(huán)包括由多個弧形支撐玻璃纖維板沿圓周方向拼裝而成的支撐架和2個分別支撐在所述支撐架左右兩側(cè)底部的支撐架固定座；多個弧形支撐玻璃纖維板和兩個支撐架固定座均布設(shè)在隧道的同一個橫斷面上，使玻璃纖維管環(huán)連接為一體；弧形支撐玻璃纖維板由固定連接的弧形面板和弧形筋板組成，相鄰兩個弧形支撐玻璃纖維板之間通過弧形筋板上多個螺栓進(jìn)行緊固連接，弧形面板上均開有多個供膨脹錨栓安裝的錨栓安裝孔，并通過膨脹錨栓固定在隧道內(nèi)的管片環(huán)上；每一玻璃纖維管環(huán)包括1件小弧形支撐玻璃纖維板、4件大弧形支撐玻璃纖維板和2個支撐架固定座；每一弧形支撐玻璃纖維板包括1塊弧形面板和4塊弧形筋板；每一支撐架包括1塊水平面板和3塊弧形筋板；每一縱向連接板包括1塊弧形面板和2塊弧形筋板；

所述玻璃纖維管環(huán)和/或縱向連接板由玻璃纖維制成，玻璃纖維的成分由二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化硼、氧化鎂和氧化鈉組成，其中氧化鈉0％～2％；玻璃纖維的單絲直徑在10-20um之間；

其施工方法如下：

定位弧板安裝好后，依次按照圓周方向從左至右的順序首先進(jìn)行環(huán)向加固，安裝在管片內(nèi)弧面，將大弧形支撐玻璃纖維板按照上面的孔與砼管片進(jìn)行緊固膨脹錨栓，與環(huán)向支撐架固定座之間緊固螺栓，然后安裝至小弧形支撐玻璃纖維板，再至另一側(cè)大弧形支撐玻璃纖維板；安裝過程所有玻璃纖維板均先緊固管片多個膨脹錨栓，再緊固相鄰弧形支撐玻璃纖維板之間的多個螺栓；最后使管片和玻璃纖維管環(huán)形成環(huán)向整體；

根據(jù)隧道內(nèi)管線的安裝情況，采用5道玻璃纖維縱向連接板拉結(jié)，5道縱向連接板環(huán)采用縱向弧形筋板上多個螺栓與弧形支撐玻璃纖維板上縱向弧形筋板進(jìn)行緊固連接，縱向連接板弧形面板與襯砌管片之間采用安裝前刷涂環(huán)氧樹脂進(jìn)行粘結(jié)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加固裝置，其特征在于：所述支撐架固定座由水平面板和弧形筋板組成，水平面板和弧形筋板由環(huán)氧樹脂將各玻璃纖維板材粘結(jié)拼裝成型，弧形支撐玻璃纖維板與支撐架固定座之間均通過弧形筋板上多個螺栓進(jìn)行緊固連接，2個支撐架固定座通過水平面板上錨栓分別支撐在隧道仰拱左右兩側(cè)上方；所述縱向連接板由弧形面板和縱向弧形筋板組成，相鄰兩個玻璃纖維管環(huán)之間由多道縱向弧形筋板上多個螺栓進(jìn)行緊固連接。

3.使用權(quán)利要求1或2所述加固裝置加固既有運(yùn)營地鐵隧道的施工方法，其特征在于：采用玻璃纖維管環(huán)對既有運(yùn)營地鐵隧道管片進(jìn)行環(huán)向加固，并通過縱向連接板結(jié)合成整體對隧道管片進(jìn)行縱向的加固；

包括如下步驟：

步驟一、預(yù)制構(gòu)件

利用玻璃纖維材料預(yù)制弧形面板、水平面板和弧形筋板，并在每個弧形筋板均開有多個分別供螺栓安裝的螺栓安裝孔，每個弧形或水平面板上均開有多個供所述膨脹錨栓安裝的錨栓安裝孔；

步驟二、管片環(huán)向加固

根據(jù)隧道管片通縫或者錯縫的形式采用不同的加固位置進(jìn)行安裝弧形支撐玻璃纖維板和支撐架固定座，安裝在管片內(nèi)弧面；小弧形支撐玻璃纖維板安裝在襯砌封頂塊位置處，其余大弧形支撐玻璃纖維板按錯開環(huán)縫的方式安裝，與襯砌鄰接塊和標(biāo)準(zhǔn)塊位置一致；弧形支撐玻璃纖維板環(huán)向間的弧形筋板采用螺栓連接拼裝，弧形面板上用膨脹錨栓與管片進(jìn)行固定；

兩個支撐架固定座與弧形支撐玻璃纖維板之間也采用螺栓連接，又利用錨栓將其固定在隧道底部道床之上，使加固環(huán)連接為一體；

步驟三、管片縱向加固

根據(jù)隧道內(nèi)管線的安裝情況，采用對應(yīng)5塊弧形支撐玻璃纖維板中間位置處的5道玻璃纖維縱向連接板拉結(jié)，多道縱向連接板環(huán)采用弧形筋板上多個螺栓與弧形支撐玻璃纖維板進(jìn)行緊固連接，縱向連接板弧形面板與襯砌之間采用安裝前刷涂環(huán)氧樹脂進(jìn)行粘結(jié)，使環(huán)向加固與縱向加固形成整體。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的施工方法，其特征在于：步驟一中所述玻璃纖維管環(huán)整環(huán)由弧形面板、弧形筋板、支撐架固定座構(gòu)成，之間用螺栓進(jìn)行連接拼裝，與管片通過膨脹錨栓進(jìn)行錨固連接；所述玻璃纖維管環(huán)每一環(huán)沿圓周布置，每一弧形支撐玻璃纖維板均與襯砌相對位置對應(yīng)劃分為1件小弧形支撐玻璃纖維板和4件大弧形支撐玻璃纖維板，避開襯砌環(huán)縫布置；所述小弧形支撐玻璃纖維板長度要長于封頂塊，其余多個所述大弧形支撐玻璃纖維板的結(jié)構(gòu)和尺寸均相同。