CN220285762U - 一种管片衬砌加固结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种管片衬砌加固结构，其包括弧形加固片，弧形加固片的内部设置有中空腔体，弧形加固片周向的两端呈开口状，中空腔体的内部设置有若干个肋条，肋条将中空腔体的内部隔离成若干个灌浆腔，弧形加固片的内弧面上还设置有与每个灌浆腔相对应的注浆口。空心设计的弧形加固片，从而降低其质量，便于搬运和安装，设置多个灌浆腔，可以分批次进行注浆，每个灌浆腔通道内凝固的填充剂可独立构成支撑，避免整体支撑结构整体性失效，当产生二次形变时，通过向其余灌浆腔内注浆，有效提升加固强度，避免前一次灌注的填充剂被进一步破坏，另外通过破除未灌注填充剂的型腔壁后观察和维护加固环遮挡住的隧道衬砌，而无需对加固环的整体进行拆除。
Description
技术领域
本实用新型涉及管片衬砌加固领域，尤其是涉及一种管片衬砌加固结构。
背景技术
近年来，国内各大城市掀起了轨道交通建设的高潮，地铁隧道的里程也在不断递
增。然而少数城市尚缺乏对地铁隧道的保护意识，在地铁隧道施工贯通后或运营前，由于地铁周边深基坑开挖、地铁轴线上方堆重载的外部原因，造成隧道轴线偏移、隧道结构受损。为确保地铁隧道结构安全，在地铁隧道运营前，一些城市采取了隧道管片钢环加固施工技术从而排除隧道结构的安全隐患。
目前行业内地铁隧道衬砌加固结构普遍采用钢板材质为Q235/Q345B钢，钢板厚度20-30mm加固材料进行加固施工；采用整环加固形式，环宽1200mm，每环分成5-7块制作，需预先现场放样确定，以保证钢环与管片内壁的贴合。钢环安装完成后，钢板采用混凝土开裂型、M16/8.8级特殊倒锤形化学锚栓固定（安装时先每块钢板采用膨胀螺栓临时固定，后续利用人工点时间进行化学锚栓永久固定），化学锚栓遇手孔、管片螺栓处可做适当调整；钢环内所有钢板间拼接均采用坡口焊，焊缝高度与板厚同，焊接时应采取有效措施，避免钢板变形过大；钢板边缘采用环氧胶泥封缝处理，然后在钢环与混凝土管片之间充填刚性环氧浆液；钢板环底部接道床位置，施工前应提前按在道床上开槽，开槽后清洗钢筋再安装钢板，并将钢板与道床之间的空隙采用刚性环氧浆液填充密实。加劲板之间的凹槽应采用环氧砂浆进行回填至与道床面平且确保将加劲板完全覆盖。加劲板及钢拉条应避开接触轨固定支座。
现有技术在加固隧道时，通常先根据隧道断面大小将金属型材分为几块，然后通过人工搬运或机械设备拼装的方式逐块安装，金属型材整体受力，金属结构的承受极限就是加固的极限，然而该方式在加固完成之后，加固材料形成的支撑力即已固定，当隧道发生二次形变时，无法快速形成新的支撑力，同时金属型材重量较大，安装和搬运及其不便，故而提出一种隧道管片衬砌加固结构及其加固方法解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种管片衬砌加固结构，解决现有技术在加固完成之后，加固材料形成的支撑力即已固定，当隧道发生二次形变时，无法快速形成新的支撑力，同时金属型材重量较大，安装和搬运及其不便的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种管片衬砌加固结构，包括弧形加固片，弧形加固片的内部设置有中空腔体，弧形加固片周向的两端呈开口状，中空腔体的内部设置有若干个肋条，肋条将中空腔体的内部隔离成若干个灌浆腔，弧形加固片的内弧面上还设置有与每个灌浆腔相对应的注浆口。
优选方案中，所述肋条沿周向贯穿设置有若干个用于固定弧形加固片与管片衬砌的锚栓孔。
优选方案中，所述弧形加固片的外弧面与管片衬砌的壁面之间设置有用于固定的胶粘层。
优选方案中，所述灌浆腔为圆柱形或矩形中的一种。
优选方案中，相邻的两个灌浆腔之间设置有肋条，肋条将每个灌浆腔隔开。
优选方案中，所述注浆口中设置有密封组件。
优选方案中，所述密封组件为固设在注浆口中的密封片。
优选方案中，所述密封组件为螺纹安装在注浆口中的密封盖。
本实用新型提供了一种管片衬砌加固结构，通过空心设计的弧形加固片，从而降低其质量，便于搬运和安装，通过设置多个灌浆腔，可以分批次进行注浆，每个灌浆腔通道内凝固的填充剂可独立构成支撑，避免整体支撑结构整体性失效，同时当产生二次形变时，可以通过向其余灌浆腔内注浆，有效提升加固强度，避免前一次灌注的填充剂被进一步破坏，另外可通过破除未灌注填充剂的型腔壁后观察和维护加固环遮挡住的隧道衬砌，而无需对加固环的整体进行拆除。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明：
图1是本发明弧形加固片矩形灌浆腔结构图；
图2是本发明弧形加固片圆柱体灌浆腔结构图；
图3是本发明灌浆腔剖视结构图；
图4是本发明灌浆腔结构侧视图；
图5是本发明弧形加固片结构俯视图；
图6是本发明锚栓孔结构图；
图7是本发明锚栓孔与肋条连接结构剖视图；
图8是本发明密封组件第一实施例结构图；
图9是本发明密封组件第二实施例结构图；
图10是本发明弧形加固片安装结构图；
图中：弧形加固片1；肋条2；灌浆腔3；注浆口4；锚栓孔5；密封组件6；道床8；牛腿部位 9。
具体实施方式
实施例1
如图1-9所示，一种隧道管片衬砌加固结构，包括弧形加固片1，弧形加固片1可为金属材料或塑料材料等，弧形加固片1的内部设置有若干个沿周向的灌浆腔3，灌浆腔3的周向两端呈开口状，便于多个弧形加固片1组合时，灌浆腔3相连通，从而形成加固环，其中，弧形加固片1的内部为中空腔体，且弧形加固片1周向的两端均呈开口状，中空腔体中等距设置有若干个肋条2，将中空腔体隔离成多个灌浆腔3，本实施例中，肋条2的数量为两个，两个肋条2将中空腔体隔离成三个灌浆腔3。
其中，所述灌浆腔3为圆柱形或矩形中的一种。
弧形加固片1的内弧面上设置有与每个灌浆腔3相对应的注浆口4，便于通过注浆口4对相对应的灌浆腔3进行灌浆，每个灌浆腔3内凝固的填充剂均可独立构成支撑。
在使用时，可以根据所需要的支撑力，选择对部分灌浆腔3进行注浆，形成一次支撑，然后当弧形加固片1形成的加固环承压过大或产生二次形变后，可以对剩下的灌浆腔3进行注浆，形成二次支撑，并且可以通过对未注浆的灌浆腔3进行破除，从而观察和维护加固环遮挡住的隧道衬砌和已注浆的弧形加固片1，而无需对加固环的整体进行拆除。
需要说明的是，注浆材料为环氧树脂或混凝土材料。
其中，弧形加固片1与管片衬砌固定的第一实施例为：所述肋条2沿周向贯穿设置有若干个的锚栓孔5，用于弧形加固片1与管片衬砌的固定，便于螺栓穿过锚栓孔5将弧形加固片1和管片衬砌结构的固定，然后在弧形加固片1与管片衬砌的壁面之间填充胶粘层，便于对重量较大的金属材料弧形加固片1进行固定。
弧形加固片1与管片衬砌固定的第二实施例为：直接在弧形加固片1的外弧面与管片衬砌的壁面之间设置有用于固定的胶粘层，便于对重量较轻的塑料材料弧形加固片1进行固定。
需要说明的是，胶粘层为环氧树脂等，
优选方案中，所述注浆口4中设置有密封组件6，便于通过密封组件6对未使用的注浆口4进行密封，避免灰尘和杂质进入灌浆腔3中。
其中，密封组件6的第一实施例为：所述密封组件6为密封片，密封片为塑料片，固设在注浆口4中。
在注浆前，通过钻孔工具将塑料片击穿后，对灌浆腔3进行注浆。
密封组件6的第二实施例为：所述密封组件6为螺纹安装在注浆口4中的密封盖，注浆口4的内壁上设置有与密封盖螺纹连接的螺纹丝。
在使用时，通过旋转的方式对密封盖进行拆卸，从而对灌浆腔3进行注浆。
实施例2
结合实施例1进一步说明，如图10所示结构，该方法包括：
S1、根据隧道管片衬砌放样数据及弧形加固片1加固图纸，制作弧形加固片1；
S2、隧道加固范围内管线改排，各类管线改排后与隧道管片净距不小于15cm，净距可以根据加固型材场景需要适当调整，管线分层叠高不大于70cm，严格按照限界进行管线改排，相关障碍物需清理干净，管线改排包括漏缆、弱电线缆支架、消防管、照明线路、照明灯、35K电缆低压电缆线、手动报警电源箱、对侧弱电标示标牌、里程标牌、通信箱、应急通道扶手、应急通道、接地扁铁、光缆接头、消防报警器、测量小镜和防迷流等，管线改排需经各管线专业测试确认；
S3、道床8切割和凿除，道床8切割宽度为350mm，道床8切割宽度可根据弧形加固片1的牛腿部位9调整，满足牛腿部位9安装，且牛腿加强肋板低于道床表面，切割完成后进行凿除，后进行精准放样；
S4、管片衬砌螺栓孔及预留注浆孔封堵，弧形加固片1安装范围内原封堵手孔若有碎裂松散，则先将碎裂部分敲除，再用快干水泥进行修补，不得高于原混凝土管片，为确保运营安全，不发生受控封堵材料脱落事件，顶部位置的手孔封堵在安装顶块钢板的当天再实施完成；
S5、管片衬砌基面打磨，采用角向砂轮机对要进行封缝的界面进行打磨，打磨清理掉表面浮尘，保障弹性环氧胶泥的粘结密封性能；另外将管片表面油污，泥浆和砂浆等污物及螺丝清理干净，并适当打磨；
S6、在隧道内环形安装弧形加固片1，使多个弧形加固片1周向紧固连接，形成一个加固环，并使弧形加固片1中的灌浆腔3相连通，其中，弧形加固片1的固定方式可以根据弧形加固片1的结构及材质选择锚栓种植或填充胶粘层中的一种；
S7、根据隧道衬砌结构变形收敛数据或加固强度要求，选择对部分灌浆腔3进行注浆，形成一次支撑；
S8、根据安装后加固环的承压监控数据和二次形变监控数据，判断需要增强加固环的支撑力；
S9、对未进行注浆的灌浆腔3注浆，形成二次支撑。
优选方案中，所述锚栓种植的具体方法为：使用电锤对着肋条2上的锚栓孔5在管片衬砌上开孔，开孔深度大于165mm，开孔后用吹风机及毛刷清理孔洞，孔内植入锚栓，种植数量不得低于开孔率60%，锚栓如与管片内钢筋相碰，可适当调整锚栓位置，调整距离不大于50mm；弧形加固片1封边，封堵未种植锚栓孔，在弧形加固片1和管片衬砌内壁之间灌浆，使得加固型材和隧道衬砌之间没有空隙，且不会移位；
所述填充胶粘层的具体方法为：将弧形加固片1与管片衬砌内壁相贴合后直接对二者之间进行环氧树脂或混凝土的灌浆；
所述承压监控数据的检测方法为：在管片衬砌和弧形加固片1加固环之间设置压力传感器；
所述二次形变监控数据的检测方法为：通过光栅检测或距离传感器监测弧形加固片1加固环的形变。
优选方案中，还包括观察和维护加固环遮挡管片衬砌和已灌浆弧形加固片1的步骤，具体为：在步骤S7形成一次支撑后，可通过对未进行注浆的灌浆腔3进行破除，以观察和维护加固环遮挡住的管片衬砌，或观察已灌浆弧形加固片1的健康状况，无需对加固环的整体进行拆除，观察和维护工作完成之后，可对破除的灌浆腔3进行修复，以便于后续注浆。
上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种管片衬砌加固结构，包括弧形加固片（1），其特征是：弧形加固片（1）的内部设置有中空腔体，弧形加固片（1）周向的两端呈开口状，中空腔体的内部设置有若干个肋条（2），肋条（2）将中空腔体的内部隔离成若干个灌浆腔（3），弧形加固片（1）的内弧面上还设置有与每个灌浆腔（3）相对应的注浆口（4）。
2.根据权利要求1所述一种管片衬砌加固结构，其特征是：所述肋条（2）沿周向贯穿设置有若干个用于固定弧形加固片（1）与管片衬砌的锚栓孔（5）。
3.根据权利要求1或2所述一种管片衬砌加固结构，其特征是：所述弧形加固片（1）的外弧面与管片衬砌的壁面之间设置有用于固定的胶粘层。
4.根据权利要求1所述一种管片衬砌加固结构，其特征是：所述灌浆腔（3）为圆柱形或矩形中的一种。
5.根据权利要求1所述一种管片衬砌加固结构，其特征是：相邻的两个灌浆腔（3）之间设置有肋条（2），肋条（2）将每个灌浆腔（3）隔开。
6.根据权利要求1所述一种管片衬砌加固结构，其特征是：所述注浆口（4）中设置有密封组件（6）。
7.根据权利要求6所述一种管片衬砌加固结构，其特征是：所述密封组件（6）为固设在注浆口（4）中的密封片。
8.根据权利要求6所述一种管片衬砌加固结构，其特征是：所述密封组件（6）为螺纹安装在注浆口（4）中的密封盖。
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