[發明專利]基于玻璃纖維管片的隧道加固裝置及其施工方法

有效

• 申請號: 201610933647.9
• 申請日: 2016-10-31
• 公開（公告）號: CN106640123B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 丁智;張霄;吳云雙
• 申請（專利權）人: 浙江大學城市學院
• 主分類號: E21D11/08
• 分類號: E21D11/08;D04H1/485;D04H1/4382;D04H1/4218;D04H1/4291
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司 33212
• 代理人: 朱瑩瑩

本發明屬于隧道加固保護技術領域，公開了一種適用于既有運營地鐵隧道的基于玻璃纖維管片的隧道加固裝置及其施工方法。包括用于對隧道環向加固的玻璃纖維管環和用于縱向固定的縱向連接板；所述玻璃纖維管環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在隧道的同一個橫斷面上，使加固玻璃纖維管環連接為一體。其施工方法采用玻璃纖維管環對既有運營地鐵隧道管片進行環向加固，并通過縱向連接板結合成整體對隧道管片進行縱向的加固。本發明提高隧道的抗變形能力，減小隧道內部襯砌病害發生，保證行車安全和隧道使用壽命。

技術領域

本發明屬于隧道加固保護技術領域，尤其是涉及一種適用于既有運營地鐵隧道的基于玻璃纖維管片的隧道加固裝置及其施工方法。

背景技術

近年來，隨著我國城鎮化的發展，地鐵修建工程在各大城市如火如荼地進行。目前，我國已有19個城市地鐵工程在建，約13個城市地鐵工程正在規劃中。然而，由于結構主應力和次應力、變形不協調、襯砌背部與土體存在空隙、不均勻沉降等原因，相當比例的既有運營盾構隧道襯砌存在變形過大的問題。以上海軌道交通8號線復興路站－淮海路站區間隧道盾構掘進對已建隧道的影響為例，由于兩隧道進行近距離施工，盾構掘進使已建隧道發生變形，已建隧道節接口也產生了不同程度的變形。盾構掘進影響范圍內的已建隧道柔性接口基本上發生過不同程度的張開，張開寬度最大的達3mm。盾構掘進范圍內的已建隧道剛性接口共190道，其中16道發生了局部張開，在隧道兩端接近工作井部位及最大豎向變形處各有一道剛性接口附近的管節混凝土碎裂破損。

由于襯砌發生變形過大會破壞結構的美觀，導致封頂塊和鄰接塊脫開、接頭張開量過大、環縫錯臺，管片接頭損壞、襯砌鋼筋銹蝕及結構混凝土腐蝕等多種耐久性不足的病害發生，進而破壞結構的完整性并降低它們的耐久性，從而隧道內滲漏水的情況增多，影響盾構隧道的安全和使用壽命。如果不及時對襯砌病害進行處理，則會進一步加大破壞，甚至會造成隧道坍塌，危害生命和財產安全。

因此，為了控制地鐵隧道變形的發展，工程上目前大多采用鋼管片加固、注漿加固和芳綸布加固相結合的方法。但鋼管片加固運輸和施工耗費大量人力資源，施工周期長，加固成本高，不方便施工，對隧道本身結構和形狀影響較大，且鋼管片防腐性較差，易損壞。而由于在軟土地區加土層低強度、高壓縮性、高靈敏度和流變性的特點，注漿加固施工不易控制，常常出現跑漿、漏漿和偏漿的情況，對隧道結構造成附加不良影響，反而加劇了襯砌病害的發生。為了控制隧道變形的發展，芳綸布被引進了隧道加固工程領域，從而起到了良好的限制隧道變形發展，修護隧道防水性能效果。

現今，隨著各種優質纖維材料的面市，玻璃纖維材料作為一種性能優異的無機非金屬材料，在混凝土加固工程中逐漸得到推崇。玻璃纖維材料是一種性能優異的無金屬材料，種類繁多，優點是絕緣性好、耐熱性強、抗腐蝕性強、機械強度高、吸聲性好，它是以玻璃球或廢舊玻璃為原材料經高溫熔制，拉絲，絡紗，織布等工藝制作而成，每束纖維原絲都由數百根甚至千根單絲組成，有著廣泛的發展前景。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對現有技術的不足，提供一種玻璃纖維管片加固既有運營地鐵隧道的施工方法，其方法步驟簡單，設計合理且施工簡便、施工效果好，能對襯砌病害發生進行有效控制，周期短且成本低。

用于加固既有運營地鐵隧道的加固裝置，包括用于對隧道環向加固的玻璃纖維管環和用于縱向固定的縱向連接板；所述玻璃纖維管環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在隧道的同一個橫斷面上，使玻璃纖維管環連接為一體。

所述玻璃纖維管環和/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％。

優選的，所述玻璃纖維的單絲直徑在10-20um之間。