[發明專利]一種地面堆載作用下盾構隧道變形修復方法

有效

• 申請號: 201611061193.7
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN106761780B
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 魏綱;王永安;王霄;朱田宇;林雄;邢建見;陸世杰;俞國驊;宋宥整;許奎鑫
• 申請（專利權）人: 浙江大學城市學院
• 主分類號: E21D9/01
• 分類號: E21D9/01;E21D11/08;E21D11/10;E21F17/18
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司 33214
• 代理人: 王曉峰

本發明提供一種地面堆載作用下盾構隧道變形修復方法，包括如下：步驟1)在隧道盾構的隧道管片內均勻布設隧道變形監測點，基于變形監測數據監測當前隧道變形狀態；步驟2)在待修復隧道斷面兩側分別施作隔離樁，限制隧道周圍土體沿隧道橫斷面方向的位移變形；步驟3)在工程條件可以滿足的情況下先卸載部分隧道上方土體，以使隧道修復更容易完成；步驟4)在隧道徑向兩側端的隧道管片上的螺絲栓位置處安裝鋼絞線Ⅰ后，采用四根鋼絞線Ⅱ連接形成一結點后與一根鋼絞線Ⅲ相連，且在該鋼絞線Ⅲ與張拉設備相連；通過張拉裝置在隧道內部張拉隧道兩側來恢復隧道的變形。采用專利方法，對周圍環境影響小，在隧道盾構隧道變形修復中具有廣闊的運用前景。

技術領域

本發明涉及一種地面堆載作用下盾構隧道變形修復方法，屬于地下工程技術領域。

背景技術

目前，國內外對隧道盾構隧道的修復均為在隧道管片產生破損后采用明挖法施工。這種修復存在以下問題：

1)修復發生在隧道管片破損之后，是一種被動修復，不能在隧道管片達到臨界變形點之前及時修復防止隧道管片發生破壞。

2)采用明挖法施工，需要挖出隧道迎土面上方土體，對周圍環境影響較大。

3)上覆土體挖除屬于卸載過程，會造成隧道局部上浮變形，對隧道的結構穩定性不利。

4)明挖法在城市鬧區等敏感地帶難以實施，施工風險較大。

5)隧道本身變形修復困難，尤其是水平直徑變大(即橫橢圓變形)難以恢復。

發明內容

本發明針對以上不足之處，設計了以下裝置。

本發明提供一種地面堆載作用下盾構隧道變形修復方法，包括一種利用圍壓及內部張拉修復隧道變形的裝置，該利用圍壓及內部張拉修復隧道變形的裝置包括若干個隧道變形監測點、兩根隔離樁、兩根注漿體、張拉設備和鋼絞線，在隧道盾構內側壁面上拼接有多塊隧道管片，在每塊隧道管片上固定設有若干個能夠與螺絲栓相配合連接的螺孔，相鄰兩塊隧道管片之間通過螺絲栓拼接成一體；位于隧道盾構內側壁面的徑向兩端的隧道管片能夠通過鋼絞線連接，且在該鋼絞線與張拉設備相連；在盾構隧道管片內均勻布設若干個隧道變形監測點；所述兩根隔離樁以及兩根注漿體分別設置于隧道盾構外側兩邊，且兩根注漿體位于兩根隔離樁之間；位于兩根注漿體末端的兩個液漿點分別朝向隧道盾構外側壁面，且該兩個液漿點位于隧道盾構內側壁面的同一徑向兩端。

作為優選：所述鋼絞線分為鋼絞線Ⅰ、鋼絞線Ⅱ和鋼絞線Ⅲ，相鄰四塊隧道管片上分別通過一根鋼絞線Ⅰ固定連接在各自隧道管片的兩個螺孔之間，該相鄰四塊隧道管片上的四根鋼絞線Ⅰ分別通過一根鋼絞線Ⅱ連接形成一結點后與一根鋼絞線Ⅲ相連。

利用本專利的裝置對隧道變形進行修復具體包括以下步驟：

步驟1：在隧道盾構的隧道管片內均勻布設隧道變形監測點，基于變形監測數據監測當前隧道變形狀態，監測點如圖1中1所示；

步驟2：在待修復隧道斷面兩側分別施作隔離樁，限制隧道周圍土體沿隧道橫斷面方向的位移變形，隔離樁如圖1中2所示；

步驟3：在工程條件可以滿足的情況下先卸載部分隧道上方土體，以使隧道修復更容易完成；

步驟4：在隧道徑向兩側端的隧道管片上的螺絲栓位置處安裝鋼絞線Ⅰ后，采用四根鋼絞線Ⅱ連接形成一結點后與一根鋼絞線Ⅲ相連，且在該鋼絞線Ⅲ與張拉設備相連；通過張拉裝置在隧道內部張拉隧道兩側來恢復隧道的變形。具體地包括以下步驟：

(1)首先，根據隧道變形模式，將隧道管片對應位置處的螺絲栓按照4個螺絲栓對應一根鋼絞線Ⅰ的模式安裝鋼絞線Ⅰ，根據不同工程可以選用不同的鋼絞線Ⅰ安裝形式，選擇不同的螺絲栓來固定鋼絞線Ⅰ，鋼絞線Ⅰ安裝形式如圖2附圖(a)，(b)，(c)所示，各安裝形式對應需要卸下的螺絲栓如圖2附圖(a)，(b)，(c)中的6所示。