[發明專利]軟土體區深埋盾構隧道橫向受力改善方法

在審

• 申請號: 202210368417.8
• 申請日: 2022-04-09
• 公開（公告）號: CN114776309A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 黃栩;潘鵬飛;林強;劉念武
• 申請（專利權）人: 中鐵二院華東勘察設計有限責任公司
• 主分類號: E21D9/06
• 分類號: E21D9/06;E21D11/08;E21D11/10
• 代理公司: 杭州君銳知產專利代理事務所(普通合伙) 33443
• 代理人: 鄭陽政

本發明公開了一種軟土體區深埋盾構隧道橫向受力改善方法，在盾構隧道管片的水平方向的兩側各設置三排以下的沿盾構隧道周向分布的加固樁排，同一加固樁排中的加固樁沿盾構隧道的延伸方向分布，所述加固樁位于盾構隧道管片的外部且一端同盾構隧道管片固接在一起，位于盾構隧道管片同一側的加固樁排對稱分布在盾構隧道管片水平中心面的上下兩側，位于盾構隧道管片同一側的加固樁排中位于最邊緣的加固樁排中的加固樁的中心線同盾構隧道管片水平中心面之間的夾角為22.5°以下。本發明旨在提供一種軟土體區深埋盾構隧道橫向受力改善方法，用于解決深埋盾構隧道橫向變形的問題。

技術領域

本發明涉及深埋盾構隧道，尤其涉及一種軟土體區深埋盾構隧道橫向受力改善方法。

背景技術

軟土體地區隧道工程最主要的施工工法為盾構法，隧道襯砌結構采取預制管片，盾構推進過程中分塊的管片拼裝形成隧道結構。預制拼裝盾構隧道結構豎向承受地層的水土壓力作用，側向承受地層水土側壓力以及地層給予的抗力作用，達到結構受力平衡。軟土體區的典型地層為淤泥質土，土層固結尚未完成，隧道上覆土無法形成“拱效應”，同時，地層能夠提供給隧道結構的側向抗力效應較弱，隨著隧道埋深增大，隧道承受的上覆荷載加大隧道結構拱頂及拱底出現內側受拉，拱腰出現外側受拉，導致隧道出現典型的“橫鴨蛋”型橫向變形。

發明內容

本發明旨在提供一種軟土體區深埋盾構隧道橫向受力改善方法，用于解決深埋盾構隧道橫向變形的問題。

為了實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案：一種軟土體區深埋盾構隧道橫向受力改善方法，在盾構隧道管片的水平方向的兩側各設置三排以下的沿盾構隧道周向分布的加固樁排，同一加固樁排中的加固樁沿盾構隧道的延伸方向分布，所述加固樁位于盾構隧道管片的外部且一端同盾構隧道管片固接在一起，位于盾構隧道管片同一側的加固樁排對稱分布在盾構隧道管片水平中心面的上下兩側，位于盾構隧道管片同一側的加固樁排中位于最邊緣的加固樁排中的加固樁的中心線同盾構隧道管片水平中心面之間的夾角為22.5°以下。經過實驗測試，產生變形時橫向變形的區域在隧道水平直徑上下45o范圍內，本發明的該設置方式不但能夠起到防止深埋盾構隧道橫向變形、而且能夠提高加固樁的利用的效果。

作為優選，制作所述加固樁的方法為：在盾構隧道管片的同加固樁連接的部位設置作業通孔，經所述作業通孔對盾構隧道管片外部的土體進行全方位高壓噴射注漿從而形成所述加固樁。加工加固樁時的工藝成熟，結構簡單。但是由于收到隧道空間的限制，加固樁的樁徑不能夠太大而且加工出的加固樁為骨架結構的，從而影響加固效果，為了達到加固效果、此時只能夠通過提高加固樁沿隧道延伸方向的密度來改善。

作為另一優選，制作所述加固樁的方法為：在盾構隧道管片的同加固樁連接的部位設置作業通孔，經所述作業通孔在盾構隧道管片外部的土體內鉆出加固樁安裝孔，將金屬圓管穿設到所述加固樁安裝孔內，金屬圓管的一端同盾構隧道管片固接在一起，金屬圓管同盾構隧道管片連接的一端設有進漿孔，金屬圓管的周面上設有若干出漿孔，金屬圓管和加固樁安裝孔的孔壁之間形成環繞在金屬圓管外圍的填充腔，通過所述進漿孔將漿液注入金屬圓管后經過所述出漿孔進入填充腔，所述漿液固化后形成位于填充腔和金屬圓管內的固化層，所述固化層和金屬圓管構成所述加固樁。本技術方案中，金屬圓筒能夠成為加固樁的骨架，從而起到提高加固樁的結構強度的作用。該方法實現了在小孔洞內成型樁時植入骨架的問題。

作為優選，所述金屬圓管上連接有若干翼桿，翼桿通過鉸接銷同金屬圓管鉸接在一起，所述鉸接銷同翼桿垂直，所述翼桿同金屬圓管連接的一端設有位于金屬圓管內的推柄，所述金屬圓管設有供翼桿以所述鉸接銷為軸轉動時通過的翼桿進出孔，翼桿合攏在金屬圓管上時推柄阻攔在金屬圓管內；通過所述進漿孔將漿液注入金屬圓管前，用驅動軸從進漿孔插入金屬圓管內去推所述推柄，推柄以所述鉸接銷為軸轉動而驅動翼桿擺動而展開到插入加固樁安裝孔的孔壁的土體內，翼桿展開擺動插入加固樁安裝孔的孔壁的土體的過程中在加固樁安裝孔的孔壁上劃出扇形槽；通過所述進漿孔注入的漿液填充到所述扇形槽內固化后形成同固化層一體成型在一起的加固翼片。能夠在加固樁安裝孔孔徑較小的情況下形成結構強度高的加固樁。