CN114370287A - 用于盾构法隧道管片修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于盾构法隧道管片修复方法，其步骤为：步骤一、采用三维扫描采集现场管片内弧面轮廓点云模型，再根据点云模型进行BIM建模；步骤二、根据建立的BIM现场管片模型，生成加固钢衬环模型及CAD图纸，加工钢衬环；步骤三、采用渗漏水处理、破碎位置用堆积环氧补强、环纵缝封堵的措施进行隧道管片加固；步骤四、采用骑缝形式将骑缝钢环安装至两环管片交接处以逐环替换隧道内部临时支撑、增加环间刚度、加固环内管片、提高隧道结构纵向稳定；步骤五、采用钢性环氧浆液填充弧形钢板背部与管片表面间隙。本发明提供的盾构法隧道管片修复方法施工安全，过程可靠，且修复后满足地铁运营需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种盾构法隧道管片施工方法，尤其涉及一种盾构法隧道管片的修复方法。
背景技术
随着城市建设的不断发展，现有地面交通已渐渐无法满足人们的日常出行，拓宽道路、增建高架、挖掘地铁隧道已成为城市基础设施建设的常态，其中尤其以地铁隧道发展最为迅速。地铁隧道施工主要采用盾构法施工，其以良好的防渗漏水、施工安全快速、对周围环境影响小等优点著称。但在遇到隧道周边基坑开挖、隧道上部荷载变化、地铁隧道运营期沉降及地震等情况时，可能会引发隧道管片渗漏水、破碎、错台等质量问题，严重时会影响隧道结构安全，若不进行及时有效地修复将会给施工及地铁列车运营带来致命威胁。故隧道管片修复技术是保障隧道施工及运营安全的一项重要任务。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于盾构法隧道管片修复方法，使修复后的盾构法隧道管片满足地铁运营需求。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种用于盾构法隧道管片修复方法，包括如下步骤：
步骤一、采用三维扫描采集现场管片内弧面轮廓点云模型，再根据点云模型进行BIM建模；
步骤二、根据建立的BIM现场管片模型，生成加固钢衬环模型及CAD图纸，加工钢衬环；
步骤三、采用渗漏水处理、破碎位置用堆积环氧补强、环纵缝封堵的措施进行隧道管片加固；
步骤四、采用骑缝形式将骑缝钢环安装至两环管片交接处以逐环替换隧道内部临时支撑、增加环间刚度、加固环内管片、提高隧道结构纵向稳定；
步骤五、采用钢性环氧浆液填充弧形钢板背部与管片表面间隙。
进一步，步骤四包括如下步骤：
1)在完成步骤三管片渗漏水及破碎修复工作后，进行骑缝钢环安装加固；
2)先在连接钢环安装位置以外范围增加一根垂直支撑，之后拆除该连接钢环临时“米字形”支撑即刻进行该环管片的连接钢环施工；
3)在隧道修复加固范围内，每两环管片间的管片环缝位置骑缝设置1道Q345B弧形钢板紧贴于隧道内弧面；
4)弧形钢板安装采取由下至上、左右对称安装；
5)弧形钢板安装固定完成后，通过二氧化碳气体保护焊坡口焊接对弧形钢板块之间的纵向连接缝进行焊接加固；
6)焊接完成后，在弧形钢板上预留的锚栓孔，用M16化学锚栓植入管片结构内16cm，将弧形钢板连接、固定于管片结构上。
进一步，步骤四中，在连接钢环拼装及焊接完成之后，对其进行钢环封边，钢环封边的过程中预留注浆口并插入软管以做压注环氧树脂之用，预留注浆孔软管均匀布在连接钢环的两侧并呈“Z”字型排放，间距50cm。
进一步，步骤四中,加固区域内的管片环之间存在不同程度的错台，骑缝钢环位于两环管片之间，连接钢环之间的间隙大小不一，为保证连接钢环安装时相邻块钢板接口能够对齐同时也为环氧凝固之前连接钢环与管片有受力的接触点，需要加低垫块、高垫块使钢环钢板处于同一环面也能与管片有受力的接触点。
进一步，上述步骤中,骑缝钢环安装完成后，如隧道内仍出现渗漏水情况的，可使用连接钢环与骑缝钢环焊接连接成整体,覆盖整个渗漏区域，杜绝隧道渗漏水情况发生。
进一步，步骤五中，采用小型电动注浆泵压注环氧树脂，钢环弧度两侧预留注浆孔，沿钢环封边位置每隔1米安装一个压浆嘴；压注顺序自下而上，直至上部预留注浆嘴溢出树脂方可停止注浆，注浆过程中压力控制在0.1MPa内。
本发明的有益效果是：
本发明采用渗漏水处理、破碎位置用堆积环氧补强、环纵缝封堵的措施进行隧道管片加固；采用骑缝形式将钢环安装至两环管片交接处以逐环替换隧道内部临时支撑、增加环间刚度、加固环内管片、提高隧道结构纵向稳定；采用钢性环氧浆液填充弧形钢板背部与管片表面间隙；本发明提供的盾构法隧道管片修复方法施工安全，过程可靠，且修复后满足地铁运营需求。
附图说明
图1是本发明的用于盾构法隧道管片修复方法的流程图；
图2是管片错台位置钢环安装示意图；
图3是钢衬环分块图；
图4是钢衬环加固示意图；
图中：6、管片；7、低垫块；8、弧形钢板；9、弧形钢板背部与管片表面间隙；10、化学锚栓；11、高垫块；12、钢封边；13、骑缝钢环分块形式及编号；14、骑缝钢环；15、连接钢环；16、管片环缝。
具体实施方式
以下基于实施例对本发明进行描述，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
如图1所示，本发明的用于盾构法隧道管片修复方法，包括如下步骤：
步骤一、采用三维扫描采集现场管片6内弧面轮廓点云模型，再根据点云模型进行BIM建模；
步骤二、根据建立的BIM现场管片6模型，生成加固钢衬环模型及CAD图纸，加工钢衬环；
步骤三、采用渗漏水处理、破碎位置用堆积环氧补强、环纵缝封堵的措施进行隧道管片加固；
步骤四、采用骑缝形式将骑缝钢环14安装至两环管片交接处(见图4)以逐环替换隧道内部临时支撑、增加环间刚度、加固环内管片、提高隧道结构纵向稳定；
步骤五、采用钢性环氧浆液填充弧形钢板背部与管片表面间隙9。
步骤四包括如下步骤：
1)在完成步骤三管片6渗漏水及破碎修复工作后，进行骑缝钢环14安装加固，见图2，3，4；
2)先在连接钢环15安装位置以外范围增加一根垂直支撑，之后拆除该连接钢环15临时“米字形”支撑即刻进行该环管片的连接钢环15施工；
3)在隧道修复加固范围内，每两环管片间的管片环缝16位置骑缝设置1道Q345B弧形钢板8紧贴于隧道内弧面；
4)弧形钢板8安装采取由下至上、左右对称安装；
5)弧形钢板8安装固定完成后，通过二氧化碳气体保护焊坡口焊接对弧形钢板块之间的纵向连接缝进行焊接加固；
6)焊接完成后，在弧形钢板8上预留的锚栓孔，用M16化学锚栓10植入管片结构内16cm，将弧形钢板8连接、固定于管片结构上。
优选地，步骤四中，在连接钢环15拼装及焊接完成之后，对其进行钢环封边12，钢环封边12的过程中预留注浆口并插入软管以做压注环氧树脂之用，预留注浆孔软管均匀布在连接钢环15的两侧并呈“Z”字型排放，间距50cm。
优选地，步骤五中，采用小型电动注浆泵压注环氧树脂，钢环弧度两侧预留注浆孔，沿钢环封边12位置每隔1米安装一个压浆嘴。压注顺序自下而上，直至上部预留注浆嘴溢出树脂方可停止注浆，注浆过程中压力控制在0.1MPa内。
优选地，步骤四中,加固区域内的管片环与环之间存在不同程度的错台，骑缝钢环14位于两环管片之间，连接钢环15与连接钢板15之间的间隙大小不一，为保证连接钢环15安装时相邻块钢板接口能够对齐同时也为环氧凝固之前连接钢环15与管片有受力的接触点，需要加低垫块7、高垫块11使钢环钢板处于同一环面也能与管片有受力的接触点。
优选地，上述步骤中,骑缝钢环14安装完成后，如隧道内仍出现渗漏水情况的，可使用连接钢环15与骑缝钢环14焊接连接成整体,覆盖整个渗漏区域，杜绝隧道渗漏水情况发生。
Claims (6)
1.一种用于盾构法隧道管片修复方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、采用三维扫描采集现场管片内弧面轮廓点云模型，再根据点云模型进行BIM建模；
步骤二、根据建立的BIM现场管片模型，生成加固钢衬环模型及CAD图纸，加工钢衬环；
步骤三、采用渗漏水处理、破碎位置用堆积环氧补强、环纵缝封堵的措施进行隧道管片加固；
步骤四、采用骑缝形式将骑缝钢环安装至两环管片交接处以逐环替换隧道内部临时支撑、增加环间刚度、加固环内管片、提高隧道结构纵向稳定；
步骤五、采用钢性环氧浆液填充弧形钢板背部与管片表面间隙。
2.根据权利要求1所述的用于盾构法隧道管片修复方法，其特征在于：步骤四包括如下步骤：
1)在完成步骤三管片渗漏水及破碎修复工作后，进行骑缝钢环安装加固；
2)先在连接钢环安装位置以外范围增加一根垂直支撑，之后拆除该连接钢环临时“米字形”支撑即刻进行该环管片的连接钢环施工；
3)在隧道修复加固范围内，每两环管片间的管片环缝位置骑缝设置一道Q345B弧形钢板紧贴于隧道内弧面；
4)弧形钢板安装采取由下至上、左右对称安装；
5)弧形钢板安装固定完成后，通过二氧化碳气体保护焊坡口焊接对弧形钢板块之间的纵向连接缝进行焊接加固；
6)焊接完成后，在弧形钢板上预留的锚栓孔，用M16化学锚栓植入管片结构内16cm，将弧形钢板连接、固定于管片结构上。
3.根据权利要求2所述的用于盾构法隧道管片修复方法，其特征在于：步骤四中，在连接钢环拼装及焊接完成之后，对其进行钢环封边，钢环封边的过程中预留注浆口并插入软管以做压注环氧树脂之用，预留注浆孔软管均匀布在连接钢环的两侧并呈“Z”字型排放，间距50cm。
4.根据权利要求1所述的用于盾构法隧道管片修复方法，其特征在于：步骤四中,加固区域内的管片环之间存在不同程度的错台，骑缝钢环位于两环管片之间，连接钢环之间的间隙大小不一，为保证连接钢环安装时相邻块钢板接口能够对齐同时也为环氧凝固之前连接钢环与管片有受力的接触点，需要加低垫块、高垫块使钢环钢板处于同一环面也能与管片有受力的接触点。
5.根据权利要求5所述的用于盾构法隧道管片修复方法，其特征在于：上述步骤中,骑缝钢环安装完成后，如隧道内仍出现渗漏水情况的，可使用连接钢环与骑缝钢环焊接连接成整体,覆盖整个渗漏区域，杜绝隧道渗漏水情况发生。
6.根据权利要求1所述的用于盾构法隧道管片修复方法，其特征在于：步骤五中，采用小型电动注浆泵压注环氧树脂，钢环弧度两侧预留注浆孔，沿钢环封边位置每隔1米安装一个压浆嘴；压注顺序自下而上，直至上部预留注浆嘴溢出树脂方可停止注浆，注浆过程中压力控制在0.1MPa内。
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