[發明專利]一種盾構隧道管片變厚度鋼環

在審

• 申請號: 201810368780.3
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN108386213A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 狄宏規;周順華;周向良;陜耀;夏杰
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E21D11/18
• 分類號: E21D11/18;E21D11/08
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 陳亮

本發明涉及一種盾構隧道管片變厚度鋼環，鋼環由鋼板拼接而成，以管片正上方為起點(0°)，角度沿順時針方向增大，管片345°～15°、60°～90°、270°～300°為特殊區，特殊區兩側各10°范圍為漸變區，其余范圍為普通區，特殊區的鋼環的厚度為普通區的鋼環的厚度的2倍。本發明確定了合理科學的加固鋼環厚度，在提高鋼環加固效果的同時減少了鋼環材料的使用，降低了建設成本，通過膨脹螺栓對管片與鋼環進行錨固，管片順時針330°～30°、120°～150°以及210°～240°范圍為錨固加強區，錨固加強區以外區域為錨固常規區，錨固加強區間隔20°、錨固常規區間隔30°采用膨脹螺栓進行管片與鋼環之間的錨固，有效提高管片與鋼環的抗拉強度。

技術領域

本發明屬于巖土工程領域，尤其是涉及一種盾構隧道管片變厚度鋼環。

背景技術

近些年來，我國城市軌道交通迅猛發展，地鐵盾構隧道處于一定的工程地質環境中，在受外部作業影響時，將會改變盾構隧道結構的受力狀態，可能導致盾構隧道產生過大的橫向變形，引發管片開裂、接縫張開、螺栓失效等現象，進而誘發隧道病害。隧道病害給隧道的正常運營帶來安全隱患，甚至引發嚴重事故，造成重大損失。另外，地鐵盾構隧道結構在役期間，各種功能會隨時間的推移而減弱，可靠度降低，影響正常使用。

因此，要對盾構隧道采取加固處理。常用的工程措施是對盾構隧道管片采用內鋼圈加固措施，即在變形較大的管片內環面粘貼鋼板，利用鋼板與管片間填充的高粘結能力、高強度的膠粘材料，使鋼板和管片成為受力整體，提高整體剛度，共同抵抗外界荷載。

但目前的內鋼圈加固方法均采用等厚度鋼圈，沒有對根據隧道管片受力特征確定鋼圈的合適厚度，加固針對對性不足。同時，管片與鋼環之間僅依靠環氧樹脂進行粘合，容易發生粘結破壞，管片與鋼環之間出現滑移與剝離現象。因此，研究一種合理、科學、可靠的軟土地層中盾構隧道管片變厚度鋼環是很有必要的，對降低施工風險、節約維養費用、保證運營安全都很有意義。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種盾構隧道管片變厚度鋼環，改進傳統內鋼圈加固設計，在提高加固效果的同時盡量降低建設成本。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種盾構隧道管片變厚度鋼環，由鋼板拼接而成，以管片正上方為起點(0°)，角度沿順時針方向增大，管片345°～15°、60°～90°、270°～300°為特殊區，所述特殊區兩側各10°范圍為漸變區，其余范圍為普通區，所述特殊區的鋼環的厚度為普通區的鋼環的厚度的2倍，通過改變鋼環厚度，去除了不需要的鋼環，提高了鋼環加固的利用率，同時節約了建設成本。

所述漸變區的鋼環的厚度介于普通區與特殊區之間，采用平滑圓弧過渡。

所述普通區的鋼環的厚度為10～15mm，所述特殊區的鋼環的厚度為20～30mm。

每一塊特殊區與兩側漸變區使用同一塊鋼板制成，之間無接縫。

100°～260°的普通區的鋼環采用2片80°的鋼板焊接構成，其余普通區均單獨使用1塊鋼板構成。

各鋼板之間采用電焊連接。

該鋼環通過膨脹螺栓與管片進行錨固連接。

管片順時針330°～30°、120°～150°以及210°～240°范圍為錨固加強區；錨固加強區以外區域為錨固常規區。

在錨固加強區間隔20°采用膨脹螺栓進行管片與鋼環之間的錨固，在錨固常規區間隔30°采用膨脹螺栓進行管片與鋼環之間的錨固，所述膨脹螺栓沿鋼環寬度方向對稱布置3排，安裝時避開管片主筋、管片接縫、管線，再采用電動注漿泵自下而上壓注環氧樹脂，粘合管片與鋼環。