[實用新型]一種基于預應力錨索的盾構隧道抗浮體系

有效

• 申請號: 201720700680.7
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN206942799U
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 戴志仁;李潤軒;王立新;王俊;康華;高志宏;王天明;馬曉波;雷永生;李儲軍;曹偉;王博;張利斌;王春希;翁木生;段亞剛;倪飛;毛念華;張海;楊沛敏;李談
• 申請（專利權）人: 中鐵第一勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: E21D20/02
• 分類號: E21D20/02;E21D11/08
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司61114
• 代理人: 李罡

技術領域

本實用新型涉及隧道工程技術領域，具體涉及一種基于預應力錨索的盾構隧道抗浮體系。

背景技術

當前，中國各大城市基礎設施建設正呈井噴式發展，比如城市軌道交通工程，城市軌道交通的建設水平與建設速度在一定程度上反應了城市的發展速度。城市軌道交通在給市民出行提供便利、加快城市發展步伐的同時，也承受著來自各方面的威脅，其中，尤以結構安全、長期耐久性與穩定性最為突出。

城市軌道交通的建設顯著加快了沿線地塊的開發與地區經濟發展，但同時需要面臨周邊環境變化帶來的威脅。如周邊地塊或樓盤開發、地下水位變動或其它地下工程建設等，都可能導致隧道外部環境的變化，引起隧道縱向的隆起變形，進而影響隧道結構安全、運營安全。此類狀況在北京、上海、廣州等城市軌道交通建設歷史相對久遠的城市尤為突出。

地鐵運營期間，經常會出現管片接縫滲漏、局部裂縫或破碎等影響正常運營的情況，而由于城市軌道交通隧道一般采用直徑6m左右的盾構機掘進，建筑限界與隧道內徑之間的預留空間一般僅有100～200mm左右，在考慮施工誤差、設備安裝誤差與地層長期不均勻沉降的情況下，已無富裕空間考慮后期周圍環境變化導致的不利影響。因此，如何在設計階段就考慮后期環境變化可能引起的隧道隆起變形，提高隧道結構的安全性與后期運營的可靠性，是擺在廣大工程技術人員面前的一個亟待解決的難題。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種基于預應力錨索的盾構隧道抗浮體系，通過在盾構隧道管片襯砌上施加的預應力錨索，將隧道“固定”在既定位置，在一定程度上削弱了環縱向接縫對盾構隧道整體剛度的不利影響，極大地提高了盾構隧道整體性，有效減弱了后期環境變化可能導致的隧道縱向不均勻變形的風險，提高了結構自身安全性與運營的可靠性。

本實用新型所采用的技術方案為：

一種基于預應力錨索的盾構隧道抗浮體系，其特征在于：

包括由管片襯砌拼裝組成的盾構隧道，盾構隧道拱底處設置減振道床，通過管片襯砌預留注漿孔，往地層中打設預應力錨索；

預應力錨索包括多束鋼絞線，多束鋼絞線圓周形分布，中央設置有注漿管。

預應力錨索設置于預先實施的鉆孔中；

預應力錨索包含自由段與錨固段，鉆孔底部設有沉渣段；

預應力錨索位于自由段和錨固段；

錨固段與沉渣段內壓注水泥砂漿；

自由段的預應力錨索外套耐油PE塑料管。

鋼絞線一端設置有導向頭，另一端穿過盾構隧道管片襯砌的預留孔，通過錨墊板和錨具固定。

鋼絞線沿長度方向間隔設置隔離架，相鄰隔離架中間位置處鋼絞線采用鋼絲捆扎。

預應力錨索的布置范圍為拱底左右60°，環向間距為20°。

本實用新型具有以下優點：

本實用新型是基于預應力錨索的盾構隧道抗浮體系及其構建方法，在目前城市軌道交通線路沿線環境復雜多變、不確定因素多、以及隧道內部空間富裕量有限的情況下，通過在盾構管片襯砌上預留注漿孔，并在預留孔內打設預應力錨索，并將預應力錨索錨固在襯砌內表面，可明顯增加隧道縱向整體性，提高隧道縱向承載能力，有效應對后期環境變化可能造成的不利影響，具有較高的經濟效益和社會效益，在城市軌道交通、鐵路、公路等工程中有廣泛的應用前景。

附圖說明

圖1 隧道內預應力錨索設置情況；

圖2預應力錨索結構圖；

圖3為圖2中的A-A截面圖；

圖4為圖2中的B-B截面圖；

圖5為錨墊板大樣圖。

圖中，1-管片襯砌，2-預應力錨索，3-減振道床，4-鉆孔（φ=100），5-鋼絞線（3s15.2），6-導向頭（鋼管φ=48mm，δ=3.5mm），7-注漿管（φ=25），8-隔離架，9-水泥砂漿，10-錨墊板，11-錨具，12-鋼絲。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本實用新型進行詳細的說明。

本實用新型涉及的基于預應力錨索的盾構隧道抗浮體系，提供了一種全新的思路來增加盾構隧道的縱向整體性與穩定性。通過在盾構管片襯砌上預留注漿孔，在預留孔內打設預應力錨索，并將預應力錨索錨固在襯砌內表面，有效地增加了盾構隧道穩定性，減小了后期周邊環境變化可能引起的縱向變形風險，提高了軌道交通后期安全運營的可靠性。具體結構是：