[發(fā)明專利]一種盾構隧道環(huán)向智能化加固結構及加固方法

有效

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• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN109026067B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設計）人: 姚志雄;臧萬軍;吳波;李志高;王啟云;陳軍浩;張丙強;趙衛(wèi)華;林上順;羅毅
• 申請（專利權）人: 福建工程學院
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21D11/15;E21D20/00;E21D21/00;E21F17/18
• 代理公司: 西安銘澤知識產權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 李振瑞

本發(fā)明公開了隧道加固技術領域的一種盾構隧道環(huán)向智能化加固結構及加固方法，所述混凝土層的內圈處均勻等間距的安裝有圓弧形加固板，所述鎖緊圈的圓周外壁上與緊固錨桿連接，且緊固錨桿遠離鎖緊圈的一端分別穿過加固板和混凝土層并延伸至混凝土層的外側，所述鎖緊圈的表面上設有位移傳感器，兩組所述連接座之間安裝有連接桿，本發(fā)明采用預先澆筑混凝土并配合鋼板加固的方式，提高盾構隧道的剛度、整體性和極限承載能力，而且能夠在狹小的空間以及較短的時間內完成加固結構的安裝與調試，并利用位移傳感器和應力傳感器實時監(jiān)測該盾構隧道及加固結構的應力、位移變化，特別適用于富集水的軟質圍巖機構底層的施工。

技術領域

本發(fā)明公開了一種盾構隧道環(huán)向智能化加固結構及加固方法，具體為隧道加固技術領域。

背景技術

近年來，隨著經濟的快速發(fā)展，全國各地區(qū)開始了城市地鐵的大建設時期，盾構隧道因其施工過程對周圍環(huán)境影響小，幾乎成為了修建地鐵的必選項。盾構隧道項目結構是典型的拼裝結構，采用高強螺栓將一塊塊的混凝土預制塊進行縱橫向連接，形成具有承載能力的結構體，然而地質條件復雜，地下水位等變化對結構外載荷影響較大，盾構隧道結構在這些影響下會發(fā)生變形，如橫向界面收斂、滲漏等?？紤]到材料老化、結構整體性等問題，隧道結構的加固將具有非常大的市場。在加固中，需要考慮到加固材料的長期耐久性，而目前常用的基于鋼材料的加固技術存在著不足，同時，對加固后的結構整體性能變化也是工程人員關心的問題。為此，我們提出了一種盾構隧道環(huán)向智能化加固結構及加固方法投入使用，以解決上述問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種盾構隧道環(huán)向智能化加固結構及加固方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：一種盾構隧道環(huán)向智能化加固結構及加固方法，包括以隧道圓切面澆筑的混凝土層，所述混凝土層的內圈處均勻等間距的安裝有圓弧形加固板，多組所述加固板所圍成的半圓形結構的居中處還安裝有鎖緊圈，所述鎖緊圈的圓周外壁上與緊固錨桿連接，且緊固錨桿遠離鎖緊圈的一端分別穿過加固板和混凝土層并延伸至混凝土層的外側，所述鎖緊圈的表面上設有位移傳感器，相鄰兩組所述加固板之間安裝有應力傳感器，所述混凝土層的底端兩側固定安裝有連接座，兩組所述連接座之間安裝有連接桿。

優(yōu)選的，所述緊固錨桿位于混凝土層外側的端部還與緊固錨頭連接，且緊固錨頭位于隧道結構中。

優(yōu)選的，所述應力傳感器和位移傳感器通過RS-232總線與遠程監(jiān)控終端連接。

優(yōu)選的，所述加固板的內腔安裝有增加其穩(wěn)定性結構的加強肋，所述加固板的表面上還均勻涂覆有防腐層。

優(yōu)選的，該方法的具體步驟如下：

S1：根據(jù)盾構機開挖的隧道結構采用淋幕的方式澆筑混凝土，在隧道的圓切面上形成半圓形的混凝土層；

S2：在混凝土層的圓周內壁上安裝緊固錨桿，且緊固錨桿分別貫穿加固板和混凝土層，并通過位于其端部的緊固錨頭連接在隧道結構上；

S3：在緊固錨桿的一端設置鎖緊圈，并在鎖緊圈上安裝位移傳感器，在緊固錨桿由于隧道內部的結構應力出現(xiàn)變化時顯示其位移幅度；

S4：在相鄰的兩組加固板的連接處安裝應力傳感器，用于檢測兩組加固板上的應力情況，從而檢測出加固后的隧道構件長期耐久性。

S5：在半圓形的混凝土層的底部安裝連接座，并在兩組連接座之間設置連接桿，進一步提高半圓形混凝土層的底部結構穩(wěn)定性。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用預先澆筑混凝土并配合鋼板加固的方式，提高盾構隧道的剛度、整體性和極限承載能力，而且能夠在狹小的空間以及較短的時間內完成加固結構的安裝與調試，并利用位移傳感器和應力傳感器實時監(jiān)測該盾構隧道及加固結構的應力、位移變化，其設計合理，操作簡單，結構穩(wěn)定性強，特別適用于富集水的軟質圍巖機構底層的施工。