[發明專利]拼裝式隧道增強結構

有效

• 申請號: 201710082954.5
• 申請日: 2017-02-16
• 公開（公告）號: CN106761821B
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 閆治國;魯鑫;朱合華;丁文其
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E21D11/08
• 分類號: E21D11/08
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 葉綺玲

本發明提供一種拼裝式隧道增強結構，包括多根連桿、測量桿、形狀記憶合金桿、阻尼桿以及多個與隧道管片內壁固定的連接節點，相鄰連接節點之間通過連桿、測量桿、形狀記憶合金桿或阻尼桿中的一種連接，所有連接節點和所有連桿、測量桿、形狀記憶合金桿及阻尼桿在隧道內形成沿隧道內壁延伸的網狀增強結構。本發明可用于新建隧道的增強或者對既有隧道進行增強。本發明針對現有技術來說施工便捷，無須對襯砌表面進行預處理，主要受力形式為軸向受力，傳力路徑明確，增強效果可動態獲知與調整，可以充分發揮連桿構件的強度潛力，從而起到很好的加固增強效果。

技術領域

本發明涉及一種隧道增強結構，特別是涉及一種拼裝式隧道增強結構。

背景技術

隨著城市地鐵隧道運營年限的增長，隧道病害逐漸增多。日常監測中主要存在滲漏水，開裂損傷和縱橫向變形三種病害，以上三種病害同時存在，互相影響最終會導致隧道結構產生較大變形甚至失穩破壞，極大地影響隧道的安全運營和結構的可靠度。

目前，針對隧道出現的較大變形問題，工程中采用粘貼纖維片材和內張鋼圈(分為半環增強和整環增強法)的方式對管片結構進行后期補強。其中纖維片材無法大幅提高結構剛度。而內張鋼圈增強又面臨自重過大，施工復雜等問題，以整環增強為例，鋼圈增強過程主要包括拱底塊牛腿鑿除、鋼板定位及環氧樹脂灌注等步驟。現今較為新型的增強方法如復合腔體增強雖然在一定程度上減輕了增強體的重量，其破壞形式仍舊為粘結面的剪切破壞，未能充分發揮材料的特性且加固增強效果無法動態獲知及調整。

發明內容

為克服現有技術所存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種拼裝式隧道增強結構，用于解決隧道增強過程中施工復雜、材料特性發揮不充分和無法動態獲知及調整增強效果等問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種拼裝式隧道增強結構，包括多根連桿、測量桿、形狀記憶合金桿、阻尼桿以及多個與隧道管片內壁固定的連接節點，相鄰連接節點之間通過連桿、測量桿、形狀記憶合金桿或阻尼桿中的一種連接，所有連接節點和所有連桿、測量桿、形狀記憶合金桿及阻尼桿在隧道內形成沿隧道內壁延伸的網狀增強結構。

優選地，所述網狀增強結構為蜂窩網狀結構、矩形網狀結構或三角形網狀結構。

優選地，所述連接節點包括鋼螺桿和置于所述隧道管片內壁上的預埋孔洞內的預埋件，所述預埋件為具有內螺紋的管狀件，所述鋼螺桿螺紋固定在所述預埋件內，所述鋼螺桿與所述連桿、測量桿、形狀記憶合金桿或阻尼桿固定相連。

優選地，所述鋼螺桿上具有多個由所述鋼螺桿的外周面徑向向外延伸的突出連接部，每個突出連接部上具有固定孔，所述連桿、測量桿、形狀記憶合金桿及阻尼桿的端部具有兩段平行間隔設置的夾設部，且所述夾設部上具有螺栓孔，所述連桿、測量桿、形狀記憶合金桿或阻尼桿通過兩段夾設部將所述突出連接部夾住，且通過螺栓穿設在螺栓孔和固定孔內將所述連桿、測量桿、形狀記憶合金桿或阻尼桿和鋼螺桿固定。

優選地，所述連接節點包括預制鋼板和連接端頭，所述預制鋼板固定粘接于所述隧道管片的內壁上，所述連接端頭固定設置在所述預制鋼板上，所述連接端頭與所述連桿、測量桿、形狀記憶合金桿或阻尼桿固定連接。

優選地，所述連桿為定長式或伸縮式連桿。

優選地，所述測量桿內設置有應力傳感器、應變傳感器、位移傳感器、加速度傳感器、傾角傳感器、振動傳感器或者溫度傳感器中的一種或多種。

優選地，所述形狀記憶合金桿內設置有形狀記憶合金絞線，所述形狀記憶合金絞線的兩端錨固在所述形狀記憶合金桿的內壁上。

優選地，所述阻尼桿內設置有阻尼裝置。

如上所述，本發明提供的拼裝式隧道增強結構，具有以下有益效果：