一种盾构隧道进出洞管片施加预应力的施工方法技术

本发明专利技术公开一种盾构隧道进出洞管片施加预应力的施工方法，包括如下步骤：一种盾构隧道进出洞管片施加预应力的施工方法，包括如下步骤：步骤1、制作盾构管片；步骤2、盾构管片的拼装；步骤3、将钢绞线插入波纹管中；步骤4、安装锚固件、安装夹具和千斤顶；步骤5、通过千斤顶拉动连接器以拉紧钢绞线至初应力；步骤6、再次拉紧钢绞线至控制应力的1.05倍；步骤7、将钢绞线放张至0KN，再次拉紧钢绞线至控制应力；步骤8、切割外伸的钢绞线；步骤9、灌注水泥浆；步骤10、盾构管片的两端进行封锚；步骤11、养护28天，拆除夹具及千斤顶。本发明专利技术所述的盾构隧道进出洞管片施加预应力的施工方法，使盾构管片不易损毁，预应力的加载更为均匀。

A construction method of prestressing force applied to the entrance and exit of the shield tunnel

The invention discloses a construction method of shield tunnel segment prestressed in and out of the hole, which comprises the following steps: a shield tunnel segment in and out of the hole of prestressed construction method, which comprises the following steps: Step 1, step 2, assembling shield; shield; step 3, the steel wire is inserted into a corrugated tube; step 4, installation of anchor, fixture and jack; step 5, by jack connector to pull tension steel strand to initial stress 1.05 times; step 6, again to control tension steel strand stress; step 7, will put a steel wire to 0KN, again to control the stress of steel strand tension steel strand; step 8, cut out; step 9, cement slurry perfusion; both ends of step 10, shield sealing the anchor; step 11, curing 28 days, removal of fixture and jack. The construction method of prestressing force is applied in the shield tunnel inlet and outlet pipe piece, so that the shield pipe piece is not easily damaged, and the load of the prestress is more uniform.

【技术实现步骤摘要】
一种盾构隧道进出洞管片施加预应力的施工方法
本专利技术涉及盾构隧道进出洞管片施工
，具体涉及一种盾构隧道进出洞管片施加预应力的施工方法。
技术介绍
盾构管片依靠盾构机推进千斤顶挤压进行拼装，千斤顶挤压力与盾构外壳与土体之间的摩擦力、刀盘上的水平推力引起的推力、为切土所需要的推力、盾尾与管片之间的摩阻力等合力相互平衡，在盾构机进出洞期间，由于与千斤顶挤压力相互平衡的推力不足，导致盾构管片间压紧程度不足，因此进出洞段范围内是盾构隧道渗漏水问题的多发区域。例如，中国专利技术专利申请号为201510042115.1的专利文献公开了一种隧道内整环加固用的预应力模数式管片的施工方法，包括一个弧形管片，所述的弧形管片的内表面或/和外表面设置有多条相互平行的纵肋，且相邻的纵肋之间通过横肋连接，所述弧形管片的顶面和底面设有对模数式管片事先实施预应力的预压力施加装置的安装槽，在所述的弧形管片上设有用于注浆的注浆孔和用于相邻所述弧形管片连接的连接孔；其特征在于，步骤如下：第一步：对需要加固的部位进行处理，包括清理破碎混凝土、封闭裂缝、对壁后空洞的处理；第二步：安装预应力模数式管片，通过临时支撑临时固定；第三步：在预应力模数式管片纵肋上等间距设置应变传感器和固定观测点，分别监测应变和位移变化；第四步：按照设计要求，在预应力模数式管片一处或多处安装预压力施加装置；第五步：按照设计要求，对预应力模数式管片分级施加预压力，并实时监测应力、位移变化情况；第六步：达到设计要求后在预应力模数式管片连接处嵌入楔形钢垫板，旋紧相邻预应力模数式管片的连接螺栓，并在弧形管片的壁后通过注浆孔进行注浆；第七步：拆除预应力施加装置及临时支撑，加固完成。现有技术中的隧道内整环加固用的预应力模数式管片的施工方法在施工的过程中存在如下技术问题：采用常规的安装槽进行预应力的加载，容易使安装槽受力遭到破坏而使管片损毁。
技术实现思路
本专利技术提供一种盾构隧道进出洞管片施加预应力的施工方法，通过采用在盾构管片上预制波纹管的步骤，使盾构管片不易损毁，预应力的加载更为均匀。一种盾构隧道进出洞管片施加预应力的施工方法，包括如下步骤：步骤1、制作盾构管片，在盾构管片上埋设有波纹管作为管片预应力筋的穿入孔，盾构管片包括一环盾构管片和多环盾构管片，一环盾构管片还包括锚垫板，锚垫板内嵌在一环盾构管片的端部，其中，锚垫板开设有预应力筋穿入孔和锚垫板注浆孔，锚垫板预应力筋穿入孔连通于多环盾构管片上的预应力筋穿入孔，锚垫板注浆孔与预应力筋穿入孔相互连通；步骤2、盾构管片的拼装，使纵向相抵接的盾构管片之间的波纹管相通；步骤3、将钢绞线插入波纹管中；步骤4、在拼装完成的盾构管片的一端安装锚固件，在拼装完成的盾构管片的另一端安装夹具、工具锚和千斤顶，其中，钢绞线的一端固定连接于锚固件，钢绞线的另一端连接于千斤顶，并使千斤顶、工具锚和锚垫板同心；步骤5、通过千斤顶拉动连接器以拉紧钢绞线至初应力，其中，初应力为控制应力的10-15％，控制应力为193905N；步骤6、再次拉紧钢绞线至控制应力的1.05倍，保持2分钟；步骤7、将钢绞线放张至0N，再次拉紧钢绞线至控制应力；步骤8、切割外伸的钢绞线，使钢绞线露在盾构管片外侧的长度控制在30-50mm；步骤9、通过锚垫板注浆孔在拼装完成的盾构管片的一端灌注水泥浆，其中，灌注压力为0.6-0.8MPa，待拼装完成的盾构管片的另一端的水泥浆冒出，堵塞冒浆孔，保压1-2分钟，堵塞所述盾构管片一端的锚垫板注浆孔；步骤10、采用C55，P12的混凝土对拼装完成的盾构管片的两端进行封锚；步骤11、养护28天，拆除夹具及千斤顶。进一步地，步骤4中，将所述锚固件固定设置在多环盾构管片中的末端的盾构管片上，将工具锚和千斤顶设置在一环盾构管片上。进一步地，所述锚垫板上还固定围合有螺旋筋，所述锚垫板通过所述螺旋筋固定设置在所述一环盾构管片的端部。进一步地，步骤1中，所述预应力筋穿入孔与管片环面螺栓孔分度一致，均为36°。进一步地，步骤9中，所述锚垫板注浆孔的直径为50mm，步骤3中，所述波纹管的直径为67mm。进一步地，步骤2中，10片所述盾构管片拼装成环。进一步地，步骤3中，所述钢绞线的规格为标准强度fpk＝1860MPa，弹性模量Eg＝1.95x105MPa，2-Φ15.2mm，截面面积139mm2。进一步地，步骤3中，还包括清洗干净并吹干所述波纹管的步骤。进一步地，步骤2中还包括将止浆条设置在所述盾构管片环面之间的步骤，其中，所述止浆条的材质为三元乙丙橡胶。与现有技术相比，本专利技术的优越效果在于：1、本专利技术所述的盾构隧道进出洞管片施加预应力的施工方法，通过预制波纹管，再通过拉紧钢绞线进行施加预应力的方式，使盾构管片不易损毁，预应力的加载更为均匀。2、本专利技术所述的盾构隧道进出洞管片施加预应力的施工方法，通过设置螺旋筋，使所述锚垫板更牢固的固定在盾构管片上。3、本专利技术所述的盾构隧道进出洞管片施加预应力的施工方法，通过设置止浆条，使所述盾构管片间的密封更紧密。附图说明图1为本专利技术中盾构管片拼装的示意图；图2为本专利技术所述的锚垫板的示意图。附图标记如下：1-盾构管片、101-一环盾构管片、1011-锚垫板、10111-预应力筋穿入孔、10112-锚垫板注浆孔、10113-螺旋筋、102-多环盾构管片。具体实施方式下面结合附图对本专利技术具体实施方式作进一步详细说明。如图1-2所示，一种盾构隧道进出洞管片施加预应力的施工方法，包括如下步骤：步骤1、制作盾构管片1，在盾构管片1上埋设有波纹管作为管片预应力筋的穿入孔，盾构管片1包括一环盾构管片101和多环盾构管片102，一环盾构管片101还包括锚垫板1011，锚垫板1011内嵌在一环盾构管片101的端部，其中，锚垫板1011开设有预应力筋穿入孔10111和锚垫板注浆孔10112，锚垫板预应力筋穿入孔10111连通于多环盾构管片102上的预应力筋穿入孔，锚垫板注浆孔10112与预应力筋穿入孔10111相互连通；步骤2、盾构管片1的拼装，使纵向相抵接的盾构管片1之间的波纹管相通；步骤3、将钢绞线插入波纹管中；步骤4、在拼装完成的盾构管片1的一端安装锚固件，在拼装完成的盾构管片1的另一端安装夹具、工具锚和千斤顶，其中，钢绞线的一端固定连接于锚固件，钢绞线的另一端连接于千斤顶，并使千斤顶、工具锚和锚垫板1011同心；步骤5、通过千斤顶拉动连接器以拉紧钢绞线至初应力，其中，初应力为控制应力的10-15％，控制应力为193905N；步骤6、再次拉紧钢绞线至控制应力的1.05倍，保持2分钟；步骤7、将钢绞线放张至0N，再次拉紧钢绞线至控制应力；步骤8、切割外伸的钢绞线，使钢绞线露在盾构管片1外侧的长度控制在30-50mm；步骤9、通过锚垫板注浆孔10112在拼装完成的盾构管片1的一端灌注水泥浆，其中，灌注压力为0.6-0.8MPa，待拼装完成的盾构管片1的另一端的水泥浆冒出，堵塞冒浆孔，保压1-2分钟，堵塞所述盾构管片1的一端的锚垫板注浆孔10112；步骤10、采用C55，P12的混凝土对拼装完成的盾构管片1的两端进行封锚；步骤11、养护28天，拆除夹具及千斤顶。步骤4中，将所述锚固件固定设置在多环盾构管片102中的末端的盾构管片1上，将工具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种盾构隧道进出洞管片施加预应力的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、制作盾构管片，在盾构管片上埋设有波纹管作为管片预应力筋的穿入孔，盾构管片包括一环盾构管片和多环盾构管片，一环盾构管片还包括锚垫板，锚垫板内嵌在一环盾构管片的端部，其中，锚垫板开设有预应力筋穿入孔和锚垫板注浆孔，锚垫板预应力筋穿入孔连通于多环盾构管片上的预应力筋穿入孔，锚垫板注浆孔与预应力筋穿入孔相互连通；步骤2、盾构管片的拼装，使纵向相抵接的盾构管片之间的波纹管相通；步骤3、将钢绞线插入波纹管中；步骤4、在拼装完成的盾构管片的一端安装锚固件，在拼装完成的盾构管片的另一端安装夹具、工具锚和千斤顶，其中，钢绞线的一端固定连接于锚固件，钢绞线的另一端连接于千斤顶，并使千斤顶、工具锚和锚垫板同心；步骤5、通过千斤顶拉动连接器以拉紧钢绞线至初应力，其中，初应力为控制应力的10‑15％，控制应力为193905N；步骤6、再次拉紧钢绞线至控制应力的1.05倍，保持2分钟；步骤7、将钢绞线放张至0N，再次拉紧钢绞线至控制应力；步骤8、切割外伸的钢绞线，使钢绞线露在盾构管片外侧的长度控制在30‑50mm；步骤9、通过锚垫板注浆孔在拼装完成的盾构管片的一端灌注水泥浆，其中，灌注压力为0.6‑0.8MPa，待拼装完成的盾构管片的另一端的水泥浆冒出，堵塞冒浆孔，保压1‑2分钟，堵塞所述盾构管片一端的锚垫板注浆孔；步骤10、采用C55，P12的混凝土对拼装完成的盾构管片的两端进行封锚；步骤11、养护28天，拆除夹具及千斤顶。...

【技术特征摘要】
1.一种盾构隧道进出洞管片施加预应力的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、制作盾构管片，在盾构管片上埋设有波纹管作为管片预应力筋的穿入孔，盾构管片包括一环盾构管片和多环盾构管片，一环盾构管片还包括锚垫板，锚垫板内嵌在一环盾构管片的端部，其中，锚垫板开设有预应力筋穿入孔和锚垫板注浆孔，锚垫板预应力筋穿入孔连通于多环盾构管片上的预应力筋穿入孔，锚垫板注浆孔与预应力筋穿入孔相互连通；步骤2、盾构管片的拼装，使纵向相抵接的盾构管片之间的波纹管相通；步骤3、将钢绞线插入波纹管中；步骤4、在拼装完成的盾构管片的一端安装锚固件，在拼装完成的盾构管片的另一端安装夹具、工具锚和千斤顶，其中，钢绞线的一端固定连接于锚固件，钢绞线的另一端连接于千斤顶，并使千斤顶、工具锚和锚垫板同心；步骤5、通过千斤顶拉动连接器以拉紧钢绞线至初应力，其中，初应力为控制应力的10-15％，控制应力为193905N；步骤6、再次拉紧钢绞线至控制应力的1.05倍，保持2分钟；步骤7、将钢绞线放张至0N，再次拉紧钢绞线至控制应力；步骤8、切割外伸的钢绞线，使钢绞线露在盾构管片外侧的长度控制在30-50mm；步骤9、通过锚垫板注浆孔在拼装完成的盾构管片的一端灌注水泥浆，其中，灌注压力为0.6-0.8MPa，待拼装完成的盾构管片的另一端的水泥浆冒出，堵塞冒浆孔，保压1-2分钟，堵塞所述盾构管片一端的锚垫板注浆孔；步骤10、采用C55，P12的混凝土对拼装完成的盾构管片的两端进行封锚；步骤11、养护28天，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宇声，赵春生，毛宇飞，刘学生，
申请(专利权)人：中国电建集团铁路建设有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11