CN116398172B - 一种用于盾构隧道的加固结构及其加固方法 - Google Patents

一种用于盾构隧道的加固结构及其加固方法

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Abstract

本申请涉及一种用于盾构隧道的加固结构及其加固方法，涉及盾构隧道的技术领域，其包括隧道本体和设置于隧道本体内侧的注浆层，注浆层包括注浆板和设置于注浆板和隧道本体之间的多个钢筋骨架，多个钢筋骨架间隔均匀分布，且注浆板上设置有用于在向注浆层内注入混凝土的注浆管。本申请通过设置可对隧道本体进行支撑的注浆层，实现了隧道的稳定加固，进而有助于延长隧道的使用寿命。

Description

一种用于盾构隧道的加固结构及其加固方法
技术领域
本申请涉及盾构隧道的领域，尤其是涉及一种用于盾构隧道的加固结构及其加固方法。
背景技术
盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。
由于盾构隧道是位于地表中的，故而会时刻受挤压的力，若不采用有效的防护措施则会缩短隧道的使用寿命，同时会有可能出现坍塌的事故，若是隧道坍塌，不仅会造成大量的财产损失，还有可能出现人员伤亡的情况发生，因此需要对隧道进行支撑加固。
发明内容
为了实现隧道的稳定加固，延长隧道的使用寿命，本申请提供一种用于盾构隧道的加固结构及其加固方法。
本申请提供的一种用于盾构隧道的加固结构采用如下的技术方案：
一种用于盾构隧道的加固结构及其加固方法，包括隧道本体和设置于所述隧道本体内侧的注浆层，所述注浆层包括注浆板和设置于所述注浆板和所述隧道本体之间的多个钢筋骨架，多个所述钢筋骨架间隔均匀分布，且所述注浆板上设置有用于在向所述注浆层内注入混凝土的注浆管。
通过采用上述技术方案，通过设置可对隧道本体进行支撑的注浆层，实现了隧道的稳定加固，进而有助于延长隧道的使用寿命。
可选的，所述注浆板包括多个板体，多个所述板体沿所述隧道本体内侧壁依次分布并相互抵触，所述板体两侧分别设置有连接槽和连接条，所述连接条用于嵌入卡接于相邻所述板体上设置的连接槽内，且相邻的一对所述板体之间设置有多个用于卡固二者的卡固组件。
通过采用上述技术方案，通过设置拼接式的注浆板，便于注浆板的安装。
可选的，所述卡固组件包括连接板、支管、支杆和卡固板，所述隧道本体内侧壁上设置有用于放置所述连接板的卡固槽，所述卡固槽内设置有地脚螺栓，所述连接板上四角位置均设置有供地脚螺栓穿设的连接孔，所述支管垂直设置于所述连接板上，所述卡固板设置于所述板体外侧，所述支杆依次贯穿于所述卡固板和所述板体，且所述支杆一端设置有用于抵触所述卡固板的驱动板，所述支杆背离所述驱动板的一端穿设于所述支管内并与其螺纹连接，所述驱动板外侧设置有多边形的驱动槽。
通过采用上述技术方案，通过设置结构简单且工作稳定的卡固组件，实现了相邻板体的稳定卡固固定，有效保证了注浆板的正常工作状态。
可选的，所述支管两侧均沿其长度方向均匀设置有多对夹持杆，且多对所述夹持杆用于依次夹持多个所述钢筋骨架。
通过采用上述技术方案，通过设置夹持杆，实现了钢筋骨架的限位夹持固定，有效保证了钢筋骨架的正常红工作状态。
可选的，所述隧道本体和所述注浆层之间设置有防水层，所述防水层包括土工布和防水板，所述土工布通过射钉固定在所述隧道本体内侧，所述防水板设置于所述土工布背离所述隧道本体的一侧。
通过采用上述技术方案，通过设置防水层，有效避免了积水渗入注浆层，保证了注浆层的正常工作状态。
可选的，所述注浆层外侧设置有支撑组件，所述支撑组件包括弧形板、支撑柱和一对辅助柱，所述弧形板用于抵触所述注浆层顶侧，所述支撑柱竖直设置于所述弧形板下方，一对所述辅助柱分布于所述支撑柱下端两侧并用于分别抵触所述注浆层两侧，且所述辅助柱可进行伸缩调节。
通过采用上述技术方案，通过设置结构简单且工作稳定的支撑组件，实现了注浆层侧部和顶部之间的连接和相互施力，进一步对隧道本体进行支撑，实现了对隧道的进一步加固。
可选的，所述辅助柱包括柱体和管体，所述柱体一端转动连接有调节套筒，所述柱体依次穿设于所述调节套筒和所述管体，且所述柱体和所述调节套筒螺纹连接，所述柱体和所述管体滑动连接。
通过采用上述技术方案，通过设置长度可调节的辅助柱，便于支撑组件的安装。
可选的，所述支撑柱和所述辅助柱之间设置有第一辅助杆，一对所述辅助柱之间设置有第二辅助杆。
通过采用上述技术方案，通过设置第一辅助杆和第二辅助杆，有效提高了支撑组件的结构强度。
本申请提供的一种用于盾构隧道的加固方法采用如下的技术方案：
一种应用于一种用于盾构隧道的加固结构的加固方法，包括以下步骤：
S1、安装所述防水层，利用相关设备依次将所述土工布和所述防水层
安装在所述隧道本体内侧；
S2、安装所述卡固组件，在所述隧道本体上相应位置设置所述卡固槽，并将所述地脚螺栓安装在所述卡固槽内相邻位置，随后安装所述卡固组件；
S3、安装所述注浆层，先依次安装多层所述钢筋骨架并利用所述夹持杆每层所述钢筋骨架的位置，随后安装所述注浆板并利用所述卡固组件固定所述注浆板；
S4、注浆，通过所述注浆管向所述注浆层内注入混凝土使所述注浆层形成钢筋混凝土层；
S5：拆卸所述注浆板和所述注浆管，安装所述支撑组件，使所述支撑柱抵触所述注浆层顶侧，所述辅助柱抵触所述注浆层两侧。
通过采用上述技术方案，通过设置步骤简单且操作方便的加固方法，实现了加固结构的便捷安装。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过设置可对隧道本体进行支撑的注浆层，实现了隧道的稳定加固，进而有助于延长隧道的使用寿命；
2.通过设置结构简单且工作稳定的卡固组件，实现了相邻板体的稳定卡固固定，有效保证了注浆板的正常工作状态；
3.通过设置结构简单且工作稳定的支撑组件，实现了注浆层侧部和顶部之间的连接和相互施力，进一步对隧道本体进行支撑，实现了对隧道的进一步加固。
附图说明
图1是本申请实施例的整体结构示意图。
图2是本申请实施例中隧道本体和防水层的连接关系示意图。
图3是本申请实施例中板体之间的连接关系示意图。
图4是本申请实施例中卡固组件和注浆层的连接关系示意图。
图5是图4中A区域的局部放大示意图。
图6是本申请实施例中支撑组件的结构示意图。
附图标记说明：1、隧道本体；11、卡固槽；111、地脚螺栓；2、注浆层；21、注浆板；211、板体；2111、连接槽；2112、连接条；22、钢筋骨架；23、注浆管；24、弧形槽；25、辅助槽；3、防水层；31、土工布；311、射钉；32、防水板；4、卡固组件；41、连接板；411、连接孔；42、支管；421、夹持杆；43、支杆；431、驱动板；4311、驱动槽；44、卡固板；5、支撑组件；51、弧形板；52、支撑柱；53、辅助柱；531、辅助板；532、柱体；533、管体；534、调节套筒；5341、驱动手柄；6、第一辅助杆；7、第二辅助杆。
具体实施方式
以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种用于盾构隧道的加固结构。
参照图1、图2，一种用于盾构隧道的加固结构，包括隧道本体1和注浆层2。注浆层2和隧道本体1之间设置有防水层3，防水层3包括土工布31和防水板32，土工布31通过射钉311固定在隧道本体1内侧，防水板32粘贴于土工布31背离隧道本体1的一侧，以避免积水渗入注浆层2，保证注浆层2的正常工作状态。
参照图1、图2，注浆层2包括注浆板21和多个钢筋骨架22，注浆层2和钢筋骨架22与隧道本体1形状相匹配，多个钢筋骨架22间隔均匀分布于防水板32和注浆板21之间，且注浆板21上设置有用于向注浆层2内注入混凝土的注浆管23。
参照图2、图3，注浆板21包括多个板体211，多个板体211沿隧道本体1内侧壁依次分布并相互抵触，板体211两侧分别沿其长度方向设置有连接槽2111和连接条2112，连接条2112用于嵌入卡接于相邻板体211上设置的连接槽2111，以实现板体211之间的初步连接。
参照图4、图5，相邻的一对板体211之间沿其长度方向设置有多个卡固组件4，多个卡固组件4用于卡固相邻的板体211。卡固组件4包括连接板41、支管42、支杆43和卡固板44。
参照图5，隧道本体1内侧壁上相应位置设置有卡固槽11，卡固槽11用于放置连接板41，连接板41的四角位置均设置有连接孔411，卡固槽11底部设置有穿设于连接孔411内的地脚螺栓111，支管42设置于连接板41上并垂直于连接板41设置，卡固板44设置于板体211外侧并用于抵触板体211，支杆43贯穿于卡固板44和板体211并穿设于支管42内，且支杆43和支管42螺纹连接，支杆43背离支管42的一端设置有用于抵触卡固板44的驱动板431，且驱动板431背侧背离支杆43的一侧设置有多边形的驱动槽4311，以通过工具调节支杆43穿设于支管42内的长度，进而实现板体211的卡固。
参照图5，支管42的两侧均沿其长度方向设置有多对夹持杆421，多对夹持杆421用于依次夹持多个钢筋骨架22，以对钢筋骨架22进行限位支撑，保证钢筋骨架22的正常工作状态。
参照图1、图6，注浆层2外侧设置有支撑组件5，支撑组件5用于连接注浆层2两侧和顶侧，进而实现隧道板本体两侧和顶侧的连接，进一步保证隧道本体1的稳固性。支撑组件5包括弧形板51、支撑柱52和一对辅助柱53。
参照图1、图2，支撑柱52竖直设置于弧形板51的下方，一对辅助柱53分布于支撑杆两侧，辅助柱53背离支撑柱52的一端设置有辅助板531，且注浆层2顶侧设置有供弧形板51嵌入卡接的弧形槽24，注浆层2两侧设置有供一对辅助板531分别嵌入卡接的辅助槽25，以实现支撑组件5的固定。
参照图6，辅助柱53可进行伸缩调节，且辅助柱53包括柱体532、管体533和调节套筒534。管体533和支撑柱52相连接，调节套筒534设置于管体533背离支撑柱52的一端并与管体533转动连接，柱体532依次穿设于调节套筒534和管体533内，且柱体532和调节套筒534螺纹连接，和管体533滑动连接，同时调节套筒534上套设有驱动手柄5341，以实现柱体532穿设于管体533长度的便捷调节，进而实现辅助柱53长度的便捷调节。
参照图6，管体533和支撑柱52之间均设置有第一辅助杆6，管体533和管体533之间设置有第二辅助杆7，通过第一辅助杆6和第二辅助杆7提高支撑组件5的整体结构强度，进而保证支撑组件5的正常工作状态。
本申请实施例公开一种用于盾构隧道的加固方法。
一种用于盾构隧道的加固方法，包括一下步骤：
S1、安装防水层3，首先利用射钉311将土工布31固定在隧道本体1内侧，随后
将防水板32粘贴于土工布31背离隧道本体1的一侧；
S2、安装卡固组件4，根据图纸，在防水层3和隧道本体1上相应位置开设卡固槽11，并在卡固槽11内设置地脚螺栓111，随后将连接板41固定在连接槽2111内并利用防水涂料封堵卡固槽11；
S3、安装注浆层2，先依次安装多层钢筋骨架22并利用夹持杆421限定每层钢筋骨架22的位置，随后安装注浆板21，当相邻位置的板体211连接在一起时，卡固板44设置于注浆板21外侧并将支杆43依次穿过卡固板44、注浆板21和支管42，随后调节支杆43和支管42的螺纹连接长度，实现注浆板21的固定。
S4、注浆，首先利用密封涂料对板体211之间的缝隙进行密封，待涂料凝固后，通过注浆管23向注浆层2内注入混凝土使注浆层2形成钢筋混凝土；
S5：拆除注浆板21和注浆管23，待混凝土凝固钩，拆除注浆板21并依据图纸在注浆层2上相应位置开设弧形槽24和辅助槽25，随后安装支撑组件5，使弧形板51和辅助板531依次嵌入弧形槽24和辅助槽25内，使二者与注浆层2抵触作用。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于盾构隧道的加固结构，其特征在于：包括隧道本体(1)和设置于所述隧道本体(1)内侧的注浆层(2)，所述注浆层(2)包括注浆板(21)和设置于所述注浆板(21)和所述隧道本体(1)之间的多个钢筋骨架(22)，多个所述钢筋骨架(22)间隔均匀分布，且所述注浆板(21)上设置有用于在向所述注浆层(2)内注入混凝土的注浆管(23)；所述注浆板(21)包括多个板体(211)，多个所述板体(211)沿所述隧道本体(1)内侧壁依次分布并相互抵触，所述板体(211)两侧分别设置有连接槽(2111)和连接条(2112)，所述连接条(2112)用于嵌入卡接于相邻所述板体(211)上设置的连接槽(2111)内，且相邻的一对所述板体(211)之间设置有多个用于卡固二者的卡固组件(4)；所述卡固组件(4)包括连接板(41)、支管(42)、支杆(43)和卡固板(44)，所述隧道本体(1)内侧壁上设置有用于放置所述连接板(41)的卡固槽(11)，所述卡固槽(11)内设置有地脚螺栓(111)，所述连接板(41)上四角位置均设置有供地脚螺栓(111)穿设的连接孔(411)，所述支管(42)垂直设置于所述连接板(41)上，所述卡固板(44)设置于所述板体(211)外侧，所述支杆(43)依次贯穿于所述卡固板(44)和所述板体(211)，且所述支杆(43)一端设置有用于抵触所述卡固板(44)的驱动板(431)，所述支杆(43)背离所述驱动板(431)的一端穿设于所述支管(42)内并与其螺纹连接，所述驱动板(431)外侧设置有多边形的驱动槽(4311)；所述支管(42)两侧均沿其长度方向均匀设置有多对夹持杆(421)，且多对所述夹持杆(421)用于依次夹持多个所述钢筋骨架(22)。
2.根据权利要求1所述的一种用于盾构隧道的加固结构，其特征在于：所述隧道本体(1)和所述注浆层(2)之间设置有防水层(3)，所述防水层(3)包括土工布(31)和防水板(32)，所述土工布(31)通过射钉(311)固定在所述隧道本体(1)内侧，所述防水板(32)设置于所述土工布(31)背离所述隧道本体(1)的一侧。
3.根据权利要求1所述的一种用于盾构隧道的加固结构，其特征在于：所述注浆层(2)外侧设置有支撑组件(5)，所述支撑组件(5)包括弧形板(51)、支撑柱(52)和一对辅助柱(53)，所述弧形板(51)用于抵触所述注浆层(2)顶侧，所述支撑柱(52)竖直设置于所述弧形板(51)下方，一对所述辅助柱(53)分布于所述支撑柱(52)下端两侧并用于分别抵触所述注浆层(2)两侧，且所述辅助柱(53)可进行伸缩调节。
4.根据权利要求3所述的一种用于盾构隧道的加固结构，其特征在于：所述辅助柱(53)包括柱体(532)和管体(533)，所述柱体(532)一端转动连接有调节套筒(534)，所述柱体(532)依次穿设于所述调节套筒(534)和所述管体(533)，且所述柱体(532)和所述调节套筒(534)螺纹连接，所述柱体(532)和所述管体(533)滑动连接。
5.根据权利要求3所述的一种用于盾构隧道的加固结构，其特征在于：所述支撑柱(52)和所述辅助柱(53)之间设置有第一辅助杆(6)，一对所述辅助柱(53)之间设置有第二辅助杆(7)。
6.一种应用权利要求3-5中任意一项的一种用于盾构隧道的加固结构的加固方法，其特征在于：
S1、安装防水层(3)，利用相关设备依次将土工布(31)和防水层(3)安装在所述隧道本体(1)内侧；
S2、安装所述卡固组件(4)，在所述隧道本体(1)上相应位置设置所述卡固槽(11)，并将所述地脚螺栓(111)安装在所述卡固槽(11)内相邻位置，随后安装所述卡固组件(4)；
S3、安装所述注浆层(2)，先依次安装多层所述钢筋骨架(22)并利用所述夹持杆(421)限定每层所述钢筋骨架的位置，随后安装所述注浆板(21)并利用所述卡固组件(4)固定所述注浆板(21)；
S4、注浆，通过所述注浆管(23)向所述注浆层(2)内注入混凝土使所述注浆层(2)形成钢筋混凝土层；
S5：拆卸所述注浆板(21)和所述注浆管(23)，安装所述支撑组件(5)，使所述支撑柱(52)抵触所述注浆层(2)顶侧，所述辅助柱(53)抵触所述注浆层(2)两侧。
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