CN106761812A - 一种既有盾构隧道管片结构加固方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种既有盾构隧道管片结构加固方法，包括以下步骤：加固既有盾构隧道管片外侧地层、对管片接缝处防水处理、加固盾构管片的整体性及抗变形能力、管控邻近构筑物的施工。本发明所述的一种既有盾构隧道管片结构加固方法，施工灵活，结构简单，施工工艺成熟、可靠性高、加固效果好；既可以提高既有盾构隧道管片外侧周边地层的稳定性及工程特性，又可以提高盾构管片的整体性及抗变形能力，还可以提高盾构管片接缝处的防水效果，适用性及可操作性强，安全可靠。
Description
技术领域
本发明属于一种加固方法，具体涉及一种既有盾构隧道管片结构加固方法。
背景技术
随着地下空间的开发利用，地下构造物越来越密集，近邻或穿越既有地下构造物的工程越来越多；盾构隧道作为一种拼装连接式地下构筑物，是柔性结构，不管采用哪种工法近邻或穿越施工，都会对既有盾构隧道管片结构产生不同程度的影响。管片结构沉降或变形过大，直接影响隧道内轨道结构的沉降或变形，管片接缝处的防水效果变差，进而影响列车运营安全。
如近邻或穿越施工对既有盾构隧道结构影响相对较小，可通过对后施工的构筑物采取加强措施或调整施工工艺的方式，减少对既有盾构隧道的影响，确保其正常运营使用；如近邻或穿越施工对既有盾构隧道结构影响比较大，仅通过对后施工的构筑物采取措施，仍不能确保既有盾构隧道的结构安全及正常使用，则有必要研究对既有盾构隧道结构采取一定的加固措施。
发明内容
本发明为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种既有盾构隧道管片结构加固方法。
本发明的技术方案是：一种既有盾构隧道管片结构加固方法，包括以下步骤：
（ⅰ）加固既有盾构隧道管片外侧地层
利用既有管片衬砌上预留的注浆孔，打设管片背后注浆管，对设计轨面线以上范围内的注浆孔进行深孔注浆加固地层。
（ⅱ）对管片接缝处防水处理
对设计轨面线以上范围内的管片纵缝、管片环缝，采用高模量聚氨酯密封胶实施管片嵌缝。
（ⅲ）加固盾构管片的整体性及抗变形能力
对设计轨面线以上范围，在管片内表面采用改性环氧树脂胶粘贴环向钢板，再固定相连的环向钢板。
（ⅳ）管控邻近构筑物的施工
在近邻或穿越施工期间，加强对后施工的构筑物的施工管控，对既有盾构隧道管片结构和轨道结构加强监测。
步骤（ⅲ）中环向钢板与管片内表面粘结固定，相连的环向钢板通过缀板焊接固定。
步骤（ⅰ）中对管片衬砌外地层采取深孔对称注浆加固。
粘贴环向钢板时，先将环向钢板与管片衬砌采用锚固螺栓固定连接，再向环向钢板与管片衬砌之间的空隙内压注改性环氧树脂胶。
对管片衬砌外地层的注浆工艺为：后退式分段注浆，注浆压力为：0.4～1.5Mpa。
环向钢板的块与块之间的连接处形成环向钢板接缝，所述环向钢板接缝与管片纵缝相交错。
对焊接后的环向钢板表面进行防腐蚀、防火涂料喷涂处理。
向环向钢板与管片衬砌之间的空隙内压注改性环氧树脂胶之前，在环向钢板两边缘先采用弹性环氧胶泥封缝。
本发明所述的一种既有盾构隧道管片结构加固方法，施工灵活，结构简单，施工工艺成熟、可靠性高、加固效果好；既可以提高既有盾构隧道管片外侧周边地层的稳定性及工程特性，又可以提高盾构管片的整体性及抗变形能力，还可以提高盾构管片接缝处的防水效果，适用性及可操作性强，安全可靠。
附图说明
图1是本发明的管片内表面粘贴钢板及深孔注浆加固示意图；
图2是本发明的盾构管片嵌缝分布示意图；
图3是本发明的盾构管片粘贴钢板的展开示意图；
其中：
1 管片背后注浆管 2 设计轨面线
3 管片纵缝 4 管片环缝
5 管片嵌缝 6 环向钢板
7 锚固螺栓 8 改性环氧树脂胶
9 缀板 10 管片衬砌
11 环向钢板接缝。
具体实施方式
以下，参照附图和实施例对本发明进行详细说明：
如图1~3所示，一种既有盾构隧道管片结构加固方法，包括以下步骤：
（ⅰ）加固既有盾构隧道管片外侧地层
利用既有管片衬砌10上预留的注浆孔，打设管片背后注浆管1，对设计轨面线2以上范围内的注浆孔进行深孔注浆加固地层；
（ⅱ）对管片接缝处防水处理
对设计轨面线2以上范围内的管片纵缝3、管片环缝4，采用高模量聚氨酯密封胶实施管片嵌缝5；
（ⅲ）加固盾构管片的整体性及抗变形能力
对设计轨面线2以上范围，在管片内表面采用改性环氧树脂胶8粘贴环向钢板6，再连接相邻的环向钢板6；
（ⅳ）管控邻近构筑物的施工
在近邻或穿越施工期间，加强对后施工的构筑物的施工管控，对既有盾构隧道管片结构和轨道结构加强监测。
步骤（ⅲ）中环向钢板6与管片内表面粘结固定，相邻的环向钢板6通过缀板9焊接连接。
步骤（ⅰ）中对管片衬砌10外地层采取深孔对称注浆加固。
粘贴环向钢板6时，先将环向钢板6与管片衬砌10采用锚固螺栓7固定连接，再向环向钢板6与管片衬砌10之间的空隙内压注改性环氧树脂胶8。
对管片衬砌10外地层的注浆工艺为：后退式分段注浆，注浆压力为：0.4～1.5Mpa。
环向钢板6的块与块之间的连接处形成环向钢板接缝11，所述环向钢板接缝11与管片纵缝3相交错。
对焊接后的环向钢板6表面进行防腐蚀、防火涂料喷涂处理。
向环向钢板6与管片衬砌10之间的空隙内压注改性环氧树脂胶8之前，在环向钢板6两边缘先采用弹性环氧胶泥封缝。
实施例1
首先，近邻或穿越施工前，在穿越或近邻施工影响比较大的段落，对设计轨面线2以上范围内的管片，通过管片上的预留注浆孔，向地层中打设管片背后注浆管1，对管片后的地层进行注浆加固，以提高管片衬砌10背后地层的力学性能。
其次，对设计轨面线2以上范围的管片纵缝3、管片环缝4，采用高模量聚氨酯密封胶实施管片嵌缝5，以提高管片接缝处的防水效果。
再次，清理盾构隧道管片衬砌10内表面的灰尘，在设计轨面线2以上范围的管片内表面，采用改性环氧树脂胶8粘贴环向钢板6，先将环向钢板6采用锚固螺栓7与管片衬砌10连接，再焊接环向钢板6之间的缀板9，最后，向环向钢板与管片之间的空隙内，压注改性环氧树脂胶8。
最后，在近邻或穿越施工期间，加强对后施工的构筑物的施工管控，对既有盾构隧道管片结构和轨道结构加强监测，以确保既有盾构隧道的正常运营使用。
根据近邻或穿越施工的具体工程技术条件，判定对既有盾构隧道的影响程度，确定加固实施段落；待穿越或近邻施工前，完成加固措施的实施。
具体步骤如下：
1、管片背后深孔注浆
注浆材料：根据地层确定注浆浆液材料，一般采用普通水泥浆液或水泥-水玻璃双液浆，具体注浆参数待试验后确定。
注浆顺序：同步对称注浆，
注浆工艺：后退式分段注浆；
注浆压力：0.4～1.5Mpa，注浆压力不宜过大。具体注浆参数待试验后确定。
2、管片嵌缝
对设计轨面线以上部位的管片纵缝、管片环缝，采用高模量聚氨酯密封胶实施嵌缝。
3、粘贴钢板
1）材料
钢板：Q345B，12或16mm厚，焊接采用CO2气体保护焊。
锚固螺栓：采用M24不锈钢螺栓。
2）施工步骤
管片清理、钢板安装、钢板固定、改性环氧树脂胶填充，将环向钢板之间的缀板进行焊接，最后喷刷防腐防火涂料。
3）工艺要求
为便于施工，环向钢板宽60cm，环向长度3～4m，环向钢板纵向间距30cm，环向钢板接缝位置应避开盾构管片纵缝设置，环向钢板之间采用缀板连接；各环钢板的分块尺寸需通过现场放样预先确定，确保钢板与管片内壁的贴合。
先将环向钢板采用锚固螺栓与盾构管片固定，再向钢板与管片间的空隙压注改性环氧树脂胶，填充密实；填充之前，在钢板两边缘先采用弹性环氧胶泥封缝。
钢板成环后，环向钢板之间加设缀板，环向钢板之间的缀板尺寸300mm×300mm（长×宽），管片环宽范围内的缀板环向间距60cm，管片环缝处的缀板环向间距30cm。
锚固螺栓遇手孔、管片螺栓处可作适当调整，膨胀螺栓局部位置与手孔重合的，与手孔螺栓焊接。
钢板表面焊接等施工结束后，应做好防腐蚀、防火涂料喷涂处理。喷涂要均匀，可分多次喷涂，总厚度不小于1.5mm。
钢板在管片注浆孔位置预留φ110孔洞，在螺栓处预留φ20孔洞。
本发明所述的一种既有盾构隧道管片结构加固方法，施工灵活，结构简单，施工工艺成熟、可靠性高、加固效果好；既可以提高既有盾构隧道管片外侧周边地层的稳定性及工程特性，又可以提高盾构管片的整体性及抗变形能力，还可以提高盾构管片接缝处的防水效果，适用性及可操作性强，安全可靠。
Claims (8)
1.一种既有盾构隧道管片结构加固方法，其特征在于：包括以下步骤：
（ⅰ）加固既有盾构隧道管片外侧地层
利用既有管片衬砌（10）上预留的注浆孔，打设管片背后注浆管（1），对设计轨面线（2）以上范围内的注浆孔进行深孔注浆加固地层；
（ⅱ）对管片接缝处防水处理
对设计轨面线（2）以上范围内的管片纵缝（3）、管片环缝（4），采用高模量聚氨酯密封胶实施管片嵌缝（5）；
（ⅲ）加固盾构管片的整体性及抗变形能力
对设计轨面线（2）以上范围，在管片内表面采用改性环氧树脂胶（8）粘贴环向钢板（6），再连接相邻的环向钢板（6）；
（ⅳ）管控邻近构筑物的施工
在近邻或穿越施工期间，加强对后施工的构筑物的施工管控，对既有盾构隧道管片结构和轨道结构加强监测。
2.根据权利要求1所述的一种既有盾构隧道管片结构加固方法，其特征在于：步骤（ⅲ）中环向钢板（6）与管片内表面粘结固定，相邻的环向钢板（6）通过缀板（9）焊接连接。
3.根据权利要求1所述的一种既有盾构隧道管片结构加固方法，其特征在于：步骤（ⅰ）中对管片衬砌（10）外地层采取深孔对称注浆加固。
4.根据权利要求2所述的一种既有盾构隧道管片结构加固方法，其特征在于：粘贴环向钢板（6）时，先将环向钢板（6）与管片衬砌（10）采用锚固螺栓（7）固定连接，再向环向钢板（6）与管片衬砌（10）之间的空隙内压注改性环氧树脂胶（8）。
5.根据权利要求3所述的一种既有盾构隧道管片结构加固方法，其特征在于：对管片衬砌（10）外地层的注浆工艺为：后退式分段注浆，注浆压力为：0.4～1.5Mpa。
6.根据权利要求2所述的一种既有盾构隧道管片结构加固方法，其特征在于：环向钢板（6）块与块之间的连接处形成环向钢板接缝（11），所述环向钢板接缝（11）与管片纵缝（3）相交错。
7.根据权利要求2所述的一种既有盾构隧道管片结构加固方法，其特征在于：对焊接后的环向钢板（6）表面进行防腐蚀、防火涂料喷涂处理。
8.根据权利要求4所述的一种既有盾构隧道管片结构加固方法，其特征在于：向环向钢板（6）与管片衬砌（10）之间的空隙内压注改性环氧树脂胶（8）之前，在环向钢板（6）两边缘先采用弹性环氧胶泥封缝。
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