[發(fā)明專利]一種控制盾構(gòu)隧道管片上浮的裝置及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210227758.3
• 申請(qǐng)日: 2022-03-08
• 公開（公告）號(hào): CN114542108A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王睿;姜官禮;孫會(huì)彬;孫敏;厲超;周沖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東建筑大學(xué)
• 主分類號(hào): E21D11/00
• 分類號(hào): E21D11/00;E21D11/08
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

本發(fā)明公開了一種控制盾構(gòu)隧道管片上浮的裝置及方法，包括囊袋筒、囊袋、筒蓋、內(nèi)置筒；囊袋筒頂部敞口，底部設(shè)有一個(gè)孔，且底部與筒蓋配合，在通蓋上設(shè)有堵頭；所述的囊袋儲(chǔ)存在囊袋筒中，并且囊袋的開口端固定在囊袋筒的底部，在囊袋內(nèi)設(shè)置有一個(gè)內(nèi)置筒，內(nèi)置筒底部和頂部均敞口，內(nèi)置筒插裝在囊袋筒的底部的孔中，且內(nèi)置筒與囊袋筒同軸設(shè)置，在筒蓋上設(shè)有堵頭。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于地下工程施工技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種控制盾構(gòu)隧道管片上浮的裝置及方法。

背景技術(shù)

近年來盾構(gòu)法應(yīng)用越來越廣泛，尤其是在過江隧道和城市地鐵中。但是盾構(gòu)隧道也出現(xiàn)了很多問題，施工階段管片脫離盾尾后，容易出現(xiàn)上浮現(xiàn)象，可能會(huì)引起管片錯(cuò)臺(tái)與破損、環(huán)間螺栓剪斷，滲漏水等安全事故的發(fā)生，嚴(yán)重影響隧道成型質(zhì)量?？刂乒芷细樗淼朗┕さ闹匾画h(huán)，也是影響隧道成型質(zhì)量的重要因素。

目前，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在盾構(gòu)隧道施工的過程中，當(dāng)管片上浮時(shí)一般采用選擇合適的漿液、控制盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)、采用恰當(dāng)是注漿方法等，這些處理措施在實(shí)施工程中加大了施工強(qiáng)度和精細(xì)度，對(duì)施工人員的素質(zhì)要求較高，并且對(duì)控制管片上浮的效果不明顯。

在專利202110755608.5中公開了一種防止管片上浮的壁后緩沖囊袋裝置及其施工方法，該專利利用壁后緩沖囊袋裝置，向管片外側(cè)的囊袋體中充入高壓氣體，充氣完成之后，再進(jìn)行盾尾空隙的同步注漿，此時(shí)囊袋體受到氣壓作用的膨脹，接觸到外側(cè)圍巖后給予管片相應(yīng)的反力，來抵消地下水和漿液所產(chǎn)生的上浮力，管片上浮得到有效控制之后，再對(duì)囊袋進(jìn)行注漿，對(duì)囊袋進(jìn)行填充，施工完成。在其整個(gè)的施工過程中，主要是通過設(shè)置在管片外側(cè)的高壓囊袋與圍壓的接觸，從而起到對(duì)盾構(gòu)管片上浮控制的目的。

該方法存在以下問題：

1.該專利中提及的壁后緩沖囊袋裝置，是通過管片上開設(shè)的孔洞實(shí)現(xiàn)安裝，這種在管片上打孔發(fā)方式進(jìn)行安裝會(huì)破壞力管片結(jié)構(gòu)的完整性，雖對(duì)管片受力可能影響不大，但對(duì)管片的防水會(huì)產(chǎn)生較大的不利影響，造成隧道滲漏水；

2、該專利所提及的壁后緩沖囊袋裝置需要在一環(huán)管片每一塊(標(biāo)準(zhǔn)塊、鄰接塊及封頂塊)上進(jìn)行安裝，安裝數(shù)量多，施工繁冗。

3、從該專利的示意圖中可看出，每個(gè)緩沖囊袋裝置的尺寸都比較小，可能在管片外側(cè)和囊袋貼合處產(chǎn)生應(yīng)力集中，從而可能造成管片的結(jié)構(gòu)性破壞。

4、專利提及要向囊袋體中充入高壓氣體，還要與外側(cè)的圍巖相接觸、擠壓，因此容易造成囊袋爆炸，對(duì)管片結(jié)構(gòu)和施工人員生命安全產(chǎn)生威脅。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供的是一種簡單易安裝、施工簡便、最大程度上減小對(duì)管片的破壞，適用性強(qiáng)的控制管片上浮的方法，可以減少施工工人的施工強(qiáng)度，縮短施工時(shí)間，保證管片的完整性，同時(shí)可以有效地預(yù)防和控制管片的上浮。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

第一方面，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種控制盾構(gòu)隧道管片上浮的裝置，包括囊袋筒、囊袋、筒蓋、內(nèi)置筒；所述的囊袋筒頂部敞口，底部設(shè)有一個(gè)孔，且底部與筒蓋配合，在通蓋上設(shè)有堵頭；所述的囊袋儲(chǔ)存在囊袋筒中，并且囊袋的開口端固定在囊袋筒的底部，在囊袋內(nèi)設(shè)置有一個(gè)內(nèi)置筒，內(nèi)置筒底部和頂部均敞口，內(nèi)置筒插裝在囊袋筒的底部的孔中，且內(nèi)置筒與囊袋筒同軸設(shè)置，在筒蓋上設(shè)有堵頭。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述的筒蓋還可以與注漿轉(zhuǎn)換接頭相連。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，還包括輔助裝置，所述的輔助裝置由豎桿和橫桿組成，所述的豎桿和橫桿之間過彈性件相連。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述囊袋包括圓弧形囊袋以及設(shè)置在圓弧形囊袋中心且沿著其圓弧形囊袋徑向分布的柱形囊袋，柱形囊袋與圓弧形囊袋相連通。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述的柱形囊袋的敞口端通過熱熔的方式固定在囊袋筒底部，且與囊袋筒底部的孔連通。