CN109026067A - 一种盾构隧道环向智能化加固结构及加固方法 - Google Patents

一种盾构隧道环向智能化加固结构及加固方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109026067A
CN109026067A CN201810919308.4A CN201810919308A CN109026067A CN 109026067 A CN109026067 A CN 109026067A CN 201810919308 A CN201810919308 A CN 201810919308A CN 109026067 A CN109026067 A CN 109026067A
Authority
CN
China
Prior art keywords
concrete layer
tunnel
circumferential
clamp ring
shield tunnel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810919308.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109026067B (zh
Inventor
姚志雄
臧万军
吴波
李志高
王启云
陈军浩
张丙强
赵卫华
林上顺
罗毅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujian University of Technology
Original Assignee
Fujian University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujian University of Technology filed Critical Fujian University of Technology
Priority to CN201810919308.4A priority Critical patent/CN109026067B/zh
Publication of CN109026067A publication Critical patent/CN109026067A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109026067B publication Critical patent/CN109026067B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/04—Lining with building materials
    • E21D11/10—Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/04—Lining with building materials
    • E21D11/10—Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor
    • E21D11/107—Reinforcing elements therefor; Holders for the reinforcing elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/14—Lining predominantly with metal
    • E21D11/15—Plate linings; Laggings, i.e. linings designed for holding back formation material or for transmitting the load to main supporting members
    • E21D11/155—Laggings made of strips, slats, slabs or sheet piles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D20/00—Setting anchoring-bolts
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D21/00—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
    • E21D21/0093—Accessories
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F17/00—Methods or devices for use in mines or tunnels, not covered elsewhere
    • E21F17/18—Special adaptations of signalling or alarm devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Abstract

本发明公开了隧道加固技术领域的一种盾构隧道环向智能化加固结构及加固方法，所述混凝土层的内圈处均匀等间距的安装有圆弧形加固板，所述锁紧圈的圆周外壁上与紧固锚杆连接，且紧固锚杆远离锁紧圈的一端分别穿过加固板和混凝土层并延伸至混凝土层的外侧，所述锁紧圈的表面上设有位移传感器，两组所述连接座之间安装有连接杆，本发明采用预先浇筑混凝土并配合钢板加固的方式，提高盾构隧道的刚度、整体性和极限承载能力，而且能够在狭小的空间以及较短的时间内完成加固结构的安装与调试，并利用位移传感器和应力传感器实时监测该盾构隧道及加固结构的应力、位移变化，特别适用于富集水的软质围岩机构底层的施工。

Description

一种盾构隧道环向智能化加固结构及加固方法
技术领域
本发明公开了一种盾构隧道环向智能化加固结构及加固方法，具体为隧道加固技术领域。
背景技术
近年来，随着经济的快速发展，全国各地区开始了城市地铁的大建设时期，盾构隧道因其施工过程对周围环境影响小，几乎成为了修建地铁的必选项。盾构隧道项目结构是典型的拼装结构，采用高强螺栓将一块块的混凝土预制块进行纵横向连接，形成具有承载能力的结构体，然而地质条件复杂，地下水位等变化对结构外载荷影响较大，盾构隧道结构在这些影响下会发生变形，如横向界面收敛、渗漏等。考虑到材料老化、结构整体性等问题，隧道结构的加固将具有非常大的市场。在加固中，需要考虑到加固材料的长期耐久性，而目前常用的基于钢材料的加固技术存在着不足，同时，对加固后的结构整体性能变化也是工程人员关心的问题。为此，我们提出了一种盾构隧道环向智能化加固结构及加固方法投入使用，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种盾构隧道环向智能化加固结构及加固方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种盾构隧道环向智能化加固结构及加固方法，包括以隧道圆切面浇筑的混凝土层，所述混凝土层的内圈处均匀等间距的安装有圆弧形加固板，多组所述加固板所围成的半圆形结构的居中处还安装有锁紧圈，所述锁紧圈的圆周外壁上与紧固锚杆连接，且紧固锚杆远离锁紧圈的一端分别穿过加固板和混凝土层并延伸至混凝土层的外侧，所述锁紧圈的表面上设有位移传感器，相邻两组所述加固板之间安装有应力传感器，所述混凝土层的底端两侧固定安装有连接座，两组所述连接座之间安装有连接杆。
优选的，所述紧固锚杆位于混凝土层外侧的端部还与紧固锚头连接，且紧固锚头位于隧道结构中。
优选的，所述应力传感器和位移传感器通过RS-232总线与远程监控终端连接。
优选的，所述加固板的内腔安装有增加其稳定性结构的加强肋，所述加固板的表面上还均匀涂覆有防腐层。
优选的，该方法的具体步骤如下：
S1：根据盾构机开挖的隧道结构采用淋幕的方式浇筑混凝土，在隧道的圆切面上形成半圆形的混凝土层；
S2：在混凝土层的圆周内壁上安装紧固锚杆，且紧固锚杆分别贯穿加固板和混凝土层，并通过位于其端部的紧固锚头连接在隧道结构上；
S3：在紧固锚杆的一端设置锁紧圈，并在锁紧圈上安装位移传感器，在紧固锚杆由于隧道内部的结构应力出现变化时显示其位移幅度；
S4：在相邻的两组加固板的连接处安装应力传感器，用于检测两组加固板上的应力情况，从而检测出加固后的隧道构件长期耐久性。
S5：在半圆形的混凝土层的底部安装连接座，并在两组连接座之间设置连接杆，进一步提高半圆形混凝土层的底部结构稳定性。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用预先浇筑混凝土并配合钢板加固的方式，提高盾构隧道的刚度、整体性和极限承载能力，而且能够在狭小的空间以及较短的时间内完成加固结构的安装与调试，并利用位移传感器和应力传感器实时监测该盾构隧道及加固结构的应力、位移变化，其设计合理，操作简单，结构稳定性强，特别适用于富集水的软质围岩机构底层的施工。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明加固板结构示意图。
图中：1混凝土层、2加固板、21加强肋、22防腐层、3应力传感器、4紧固锚杆、5锁紧圈、6位移传感器、7紧固锚头、8连接座、9连接杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种盾构隧道环向智能化加固结构，包括以隧道圆切面浇筑的混凝土层1，所述混凝土层1的内圈处均匀等间距的安装有圆弧形加固板2，多组所述加固板2所围成的半圆形结构的居中处还安装有锁紧圈5，所述锁紧圈5的圆周外壁上与紧固锚杆4连接，且紧固锚杆4远离锁紧圈5的一端分别穿过加固板2和混凝土层1并延伸至混凝土层1的外侧，所述锁紧圈5的表面上设有位移传感器6，相邻两组所述加固板2之间安装有应力传感器3，所述混凝土层1的底端两侧固定安装有连接座8，两组所述连接座8之间安装有连接杆9。
其中，所述紧固锚杆4位于混凝土层1外侧的端部还与紧固锚头7连接，且紧固锚头7位于隧道结构中，所述应力传感器3和位移传感器6通过RS-232总线与远程监控终端连接，所述应力传感器3和位移传感器6通过RS-232总线与远程监控终端连接。
本发明还提供了一种盾构隧道环向智能化加固方法，该方法的具体步骤如下：S1：根据盾构机开挖的隧道结构采用淋幕的方式浇筑混凝土，在隧道的圆切面上形成半圆形的混凝土层1；S2：在混凝土层1的圆周内壁上安装紧固锚杆4，且紧固锚杆4分别贯穿加固板2和混凝土层1，并通过位于其端部的紧固锚头7连接在隧道结构上；S3：在紧固锚杆4的一端设置锁紧圈5，并在锁紧圈5上安装位移传感器6，在紧固锚杆4由于隧道内部的结构应力出现变化时显示其位移幅度；S4：在相邻的两组加固板2的连接处安装应力传感器3，用于检测两组加固板2上的应力情况，从而检测出加固后的隧道构件长期耐久性。S5：在半圆形的混凝土层1的底部安装连接座8，并在两组连接座8之间设置连接杆9，进一步提高半圆形混凝土层1的底部结构稳定性。
本发明采用预先浇筑混凝土并配合钢板加固的方式，提高盾构隧道的极限承载能力和刚度，而且能够在狭小的空间以及较短的时间内完成加固结构的安装与调试，并利用位移传感器6和应力传感器3实时监测该盾构隧道的应力变化以及加固结构的变化，其设计合理，操作简单，结构稳定性强。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种盾构隧道环向智能化加固结构，其特征在于：包括以隧道圆切面浇筑的混凝土层(1)，所述混凝土层(1)的内圈处均匀等间距的安装有圆弧形加固板(2)，多组所述加固板(2)所围成的半圆形结构的居中处还安装有锁紧圈(5)，所述锁紧圈(5)的圆周外壁上与紧固锚杆(4)连接，且紧固锚杆(4)远离锁紧圈(5)的一端分别穿过加固板(2)和混凝土层(1)并延伸至混凝土层(1)的外侧，所述锁紧圈(5)的表面上设有位移传感器(6)，相邻两组所述加固板(2)之间安装有应力传感器(3)，所述混凝土层(1)的底端两侧固定安装有连接座(8)，两组所述连接座(8)之间安装有连接杆(9)。
2.根据权利要求1所述的一种盾构隧道环向智能化加固结构，其特征在于：所述紧固锚杆(4)位于混凝土层(1)外侧的端部还与紧固锚头(7)连接，且紧固锚头(7)位于隧道结构中。
3.根据权利要求1所述的一种盾构隧道环向智能化加固结构，其特征在于：所述应力传感器(3)和位移传感器(6)通过RS-232总线与远程监控终端连接。
4.根据权利要求1所述的一种盾构隧道环向智能化加固结构，其特征在于：所述加固板(2)的内腔安装有增加其稳定性结构的加强肋(21)，所述加固板(2)的表面上还均匀涂覆有防腐层(22)。
5.一种盾构隧道环向智能化加固方法，其特征在于：该方法的具体步骤如下：
S1：根据盾构机开挖的隧道结构采用淋幕的方式浇筑混凝土，在隧道的圆切面上形成半圆形的混凝土层(1)；
S2：在混凝土层(1)的圆周内壁上安装紧固锚杆(4)，且紧固锚杆(4)分别贯穿加固板(2)和混凝土层(1)，并通过位于其端部的紧固锚头(7)连接在隧道结构上；
S3：在紧固锚杆(4)的一端设置锁紧圈(5)，并在锁紧圈(5)上安装位移传感器(6)，在紧固锚杆(4)由于隧道内部的结构应力出现变化时显示其位移幅度；
S4：在相邻的两组加固板(2)的连接处安装应力传感器(3)，用于检测两组加固板(2)上的应力情况，从而检测出加固后的隧道构件长期耐久性。
S5：在半圆形的混凝土层(1)的底部安装连接座(8)，并在两组连接座(8)之间设置连接杆(9)，进一步提高半圆形混凝土层(1)的底部结构稳定性。
CN201810919308.4A 2018-08-14 2018-08-14 一种盾构隧道环向智能化加固结构及加固方法 Active CN109026067B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810919308.4A CN109026067B (zh) 2018-08-14 2018-08-14 一种盾构隧道环向智能化加固结构及加固方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810919308.4A CN109026067B (zh) 2018-08-14 2018-08-14 一种盾构隧道环向智能化加固结构及加固方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109026067A true CN109026067A (zh) 2018-12-18
CN109026067B CN109026067B (zh) 2020-04-21

Family

ID=64633101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810919308.4A Active CN109026067B (zh) 2018-08-14 2018-08-14 一种盾构隧道环向智能化加固结构及加固方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109026067B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110359961A (zh) * 2019-08-19 2019-10-22 中南大学 一种基于多信息感知的灾害预警锚杆及灾害预警方法
CN110424968A (zh) * 2019-07-04 2019-11-08 北京科技大学 一种基于锚注防腐措施的井筒加固方法

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090024906A (ko) * 2007-09-05 2009-03-10 (주)하나토건 동절기 터널내 콘크리트 양생용 거푸집 구조 및 이를이용한 시공방법
CN103195456A (zh) * 2013-04-26 2013-07-10 湖南科技大学 一种巷道围岩灾害的智能锚杆预警监测系统
CN104389621A (zh) * 2014-12-12 2015-03-04 东南大学 盾构隧道环向智能化加固结构及加固方法
CN104612733A (zh) * 2015-03-04 2015-05-13 北京中水新能工程技术有限公司 一种锚杆监测装置以及使用该装置的锚杆
CN204457793U (zh) * 2014-12-12 2015-07-08 东南大学 盾构隧道环向智能化加固结构
CN204691789U (zh) * 2015-04-15 2015-10-07 山西省交通科学研究院 一种可调节的隧道支护结构
CN105178983A (zh) * 2015-08-24 2015-12-23 济南轨道交通集团有限公司 一种环向预应力加固隧道管片及制作方法
CN105422140A (zh) * 2015-12-30 2016-03-23 马钢(集团)控股有限公司 井巷工程混凝土支护施工用支模装置
CN205593565U (zh) * 2016-05-05 2016-09-21 智性纤维复合加固南通有限公司 隧道工程全寿命监测装置
JP2016223131A (ja) * 2015-05-29 2016-12-28 太平洋マテリアル株式会社 被覆構造および剥落防止方法
JP2017075478A (ja) * 2015-10-14 2017-04-20 鹿島建設株式会社 空洞充填検知装置
CN106907163A (zh) * 2017-03-07 2017-06-30 郑州航空工业管理学院 一种盾构隧道环向智能化加固结构及加固方法
CN206581953U (zh) * 2016-12-27 2017-10-24 山东科技大学 一种预制带肋钢板支护结构
CN206668278U (zh) * 2017-04-13 2017-11-24 梁苗 一种用于矿井巷道安全支护装置
CN107559033A (zh) * 2017-10-31 2018-01-09 武汉理工大学 一种多功能让压锚杆

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090024906A (ko) * 2007-09-05 2009-03-10 (주)하나토건 동절기 터널내 콘크리트 양생용 거푸집 구조 및 이를이용한 시공방법
CN103195456A (zh) * 2013-04-26 2013-07-10 湖南科技大学 一种巷道围岩灾害的智能锚杆预警监测系统
CN104389621A (zh) * 2014-12-12 2015-03-04 东南大学 盾构隧道环向智能化加固结构及加固方法
CN204457793U (zh) * 2014-12-12 2015-07-08 东南大学 盾构隧道环向智能化加固结构
CN104612733A (zh) * 2015-03-04 2015-05-13 北京中水新能工程技术有限公司 一种锚杆监测装置以及使用该装置的锚杆
CN204691789U (zh) * 2015-04-15 2015-10-07 山西省交通科学研究院 一种可调节的隧道支护结构
JP2016223131A (ja) * 2015-05-29 2016-12-28 太平洋マテリアル株式会社 被覆構造および剥落防止方法
CN105178983A (zh) * 2015-08-24 2015-12-23 济南轨道交通集团有限公司 一种环向预应力加固隧道管片及制作方法
JP2017075478A (ja) * 2015-10-14 2017-04-20 鹿島建設株式会社 空洞充填検知装置
CN105422140A (zh) * 2015-12-30 2016-03-23 马钢(集团)控股有限公司 井巷工程混凝土支护施工用支模装置
CN205593565U (zh) * 2016-05-05 2016-09-21 智性纤维复合加固南通有限公司 隧道工程全寿命监测装置
CN206581953U (zh) * 2016-12-27 2017-10-24 山东科技大学 一种预制带肋钢板支护结构
CN106907163A (zh) * 2017-03-07 2017-06-30 郑州航空工业管理学院 一种盾构隧道环向智能化加固结构及加固方法
CN206668278U (zh) * 2017-04-13 2017-11-24 梁苗 一种用于矿井巷道安全支护装置
CN107559033A (zh) * 2017-10-31 2018-01-09 武汉理工大学 一种多功能让压锚杆

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110424968A (zh) * 2019-07-04 2019-11-08 北京科技大学 一种基于锚注防腐措施的井筒加固方法
CN110424968B (zh) * 2019-07-04 2020-07-17 北京科技大学 一种基于锚注防腐措施的井筒加固方法
CN110359961A (zh) * 2019-08-19 2019-10-22 中南大学 一种基于多信息感知的灾害预警锚杆及灾害预警方法
CN110359961B (zh) * 2019-08-19 2020-07-28 中南大学 一种基于多信息感知的灾害预警锚杆及灾害预警方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109026067B (zh) 2020-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018214477A1 (zh) 一种预制装配式双钢管混凝土剪力墙及其装配方法
CN109736353A (zh) 复合式单侧支模深基坑地下室外墙的施工方法
CN206942764U (zh) 一种洞内组装和拆卸盾构机或tbm掘进机的辅助结构
CN104631512A (zh) 吊模法后浇带梁板施工方法
CN206189455U (zh) 一种管廊
CN109372130A (zh) 一种新型全装配式混凝土型钢框架节点及其施工方法
CN108005401A (zh) 一种既有框架结构隔震加固的柱的托换方法
CN100516378C (zh) 采用横隔式预应力混凝土管桩对建筑基坑进行支护的方法
CN109026067A (zh) 一种盾构隧道环向智能化加固结构及加固方法
CN109914644A (zh) 一种装配式保温砌体墙及其制作方法
CN106592777B (zh) 装配式钢-混结合梁柱节点结构及其实施方法
CN208105477U (zh) 装配式钢管混凝土柱-独立基础-混凝土圈梁l形连接节点
CN207525755U (zh) 一种复合材料桩锚支护装置
CN109056844B (zh) 建筑地下室外墙防水施工方法
CN205531668U (zh) 灌注桩基础装配式围墙
CN205475257U (zh) 一种用于加深开挖的复合桩锚支护结构
CN208136920U (zh) 一种三角形预应力基坑支护桩及其连接结构
CN110608052A (zh) 一种基于高性能水泥基复合材料的隧道管片及其施工方法
CN109972657A (zh) 桩涵整体装配式钢骨混凝土综合管廊
CN206457838U (zh) 一种用于输电塔的装配式基础
CN105064411A (zh) 一种地下构筑物墙板后浇膨胀加强带的构筑方法
CN214116589U (zh) 一种混凝土浇筑管桩
KR20120068200A (ko) 현장타설파일부와 매입파일부의 연결방법
CN1120916C (zh) 用于加固岩石边坡的预应力锚梁
CN212452765U (zh) 一种二墙合一式地下管廊结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 350118 No. 33 Xuefu South Road, New District of Fuzhou University, Fujian Province

Applicant after: Fujian University of Technology

Address before: 350000 No. 89 Chang'an Road, Cangshan District, Fuzhou City, Fujian Province

Applicant before: Fujian University of Technology

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant