一种软土地基盾构隧道沉降控制结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种软土地基盾构隧道沉降控制结构，包括隧道衬砌管片、沿管片径向设置的拉杆和设于隧道拱顶上方土体中的锚定板，在隧道拱顶管片内壁设有钢垫板，所述钢垫板与管片曲率一致，所述拉杆的一端与钢垫板相连，另一端穿过管片预留孔及土体后与锚定板相连。本实用新型专利技术通过在隧道拱顶管片内壁设置钢垫板，能够与管片很好地贴合成为一个整体受力体系，增强隧道整体强度，控制隧道差异性沉降；通过拉杆连接隧道拱顶管片与锚定板，在管片下沉时，锚定板拖动其下方的土体共同下沉，产生向上的阻力，隧道若继续沉降则需要再拖动锚定板下方土体共同下沉，可减小隧道沉降量，从而达到控制隧道沉降的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种软土地基盾构隧道沉降控制结构
本技术涉及盾构隧道施工领域，特别涉及一种软土地基盾构隧道沉降控制结构。
技术介绍
随着城市交通的发展，地铁逐渐得到各大城市的重视。在地铁修建过程中，许多盾构隧道将会穿越软弱地层。在软弱地层中，隧道底部土体反力总是小于未修建隧道时此处原有土体自重压力，隧道下部土体压缩模量有所降低，并且在地铁运营等扰动下，隧道下部土体次固结会长期进行，所产生的沉降量不可小视。若地铁隧道运营期逐步产生差异沉降等病害，地铁隧道衬砌极可能发生弯曲破坏、弯曲张拉、挤压剪切、纵向断裂等灾害问题，对地铁的运营带来极大的安全隐患，因此有必要对隧道沉降进行研究控制。
技术实现思路
本技术目的在于：针对软土地基盾构隧道开挖土体重力小于隧道盾构管片重力，引起隧道下方沉降，对隧道衬砌造成破坏，对正常运营带来隐患的问题，提供一种软土地基盾构隧道沉降控制结构，通过在隧道拱顶设置拉杆，从而将隧道管片拉在土体中，从而达到控制隧道沉降的目的，该结构在软土地基沉降严重区域可以起到控制沉降的效果。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种软土地基盾构隧道沉降控制结构，包括隧道衬砌管片、沿管片径向设置的拉杆和设于隧道拱顶上方土体中的锚定板，在隧道拱顶管片内壁设有钢垫板，所述钢垫板与管片曲率一致，所述拉杆的一端与钢垫板相连，另一端穿过管片预留孔及土体后与锚定板相连。本技术通过在隧道拱顶管片内壁设置钢垫板，由于钢垫板与管片曲率一致，能够与管片很好地贴合成为一个整体受力体系，增强隧道整体强度，控制隧道差异性沉降；通过拉杆连接盾构隧道上部管片与地面锚定板，在管片下沉的同时，锚定板拖动其下方的土体共同下沉，产生向上的阻力，隧道若继续沉降则需要再拖动锚定板下方土体共同下沉，可减小隧道沉降量，从而达到控制隧道沉降的目的；同时克服了现有技术中注浆范围大，注浆压力不易控制，经济性不强的缺点，抗沉降结构与盾构管片合为一体，且实际沉降量测量监控方便。作为本技术的优选方案，所述拉杆布置在隧道拱顶左右20°范围内，可以减少拉杆产生的水平分力，使拉杆、管片及锚定板均处于良好的受力状况。作为本技术的优选方案，在每一环管片上设有多根拉杆，所有的拉杆沿周向布置在隧道拱顶，可以提高对管片顶部的拉力，使管片周向受力均衡。作为本技术的优选方案，其中一根拉杆位于隧道拱顶正上方，其余拉杆左右对称布置。将拉杆采用这种结构布置，可以优化拉杆受力，同时使管片均匀受力，避免拉力集中而引起管片受损。作为本技术的优选方案，在隧道顶部管片上预留相应的拉杆孔，开孔孔径为15～25mm，该拉杆孔便于拉杆穿过管片与钢垫板进行连接。作为本技术的优选方案，所述钢垫板为普通钢板弯制而成，预留拉杆孔，开孔大小与管片相同。作为本技术的优选方案，所述拉杆为抗拉强度较大的钢材制成，使其能够承受较大的拉力，避免拉杆受力发生变形。作为本技术的优选方案，所述锚定板为预制钢筋混凝土板，并预留拉杆孔，该锚定板便于集中批量预制后运到施工现场，成本较低，且能提高施工效率，同时可根据具体施工要求情况来调整锚定板形状和大小规格，用于为盾构顶部管片提供拉力。作为本技术的优选方案，所述拉杆的两端与钢垫板、锚定板采用锚具进行连接锚固，从而确保拉杆两端连接牢固。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：1、本技术通过在隧道拱顶管片内壁设置钢垫板，由于钢垫板与管片曲率一致，能够与管片很好地贴合成为一个整体受力体系，增强隧道整体强度，控制隧道差异性沉降；2、通过拉杆连接盾构隧道上部管片与地面锚定板，在管片下沉的同时，锚定板拖动其下方的土体共同下沉，产生向上的阻力，隧道若继续沉降则需要再拖动锚定板下方土体共同下沉，可减小隧道沉降量，从而达到控制隧道沉降的目的；3、本技术同时克服了现有技术中注浆范围大，注浆压力不易控制，经济性不强的缺点，抗沉降结构与盾构管片合为一体，且实际沉降量测量监控方便。附图说明图1为本技术软土地基盾构隧道沉降控制结构立体图。图2为图1中的断面示意图。图3为本技术中的锚板示意图。图4为本技术中拉杆与管片连接示意图。图中标记：1-锚定板，2-拉杆，3-钢垫板，4-锚具，5-管片，6-钻孔，7-锚头，8-锚板。具体实施方式下面结合附图，对本技术作详细的说明。为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。实施例本实施例提供一种软土地基盾构隧道沉降控制结构；如图1-图4所示，本实施例中的软土地基盾构隧道沉降控制结构，包括隧道衬砌管片5、沿管片径向设置的拉杆2和设于隧道拱顶上方土体中的锚定板1，在隧道拱顶管片内壁设有钢垫板3，所述钢垫板3与管片5曲率一致，所述拉杆2的一端与钢垫板相连，另一端穿过管片预留孔及土体后与锚定板1相连。本技术通过在隧道拱顶管片内壁设置钢垫板，由于钢垫板与管片曲率一致，能够与管片很好地贴合成为一个整体受力体系，增强隧道整体强度，控制隧道差异性沉降；通过拉杆连接盾构隧道上部管片与地面锚定板，在管片下沉的同时，锚定板拖动其下方的土体共同下沉，产生向上的阻力，隧道若继续沉降则需要再拖动锚定板下方土体共同下沉，可减小隧道沉降量，从而达到控制隧道沉降的目的；同时克服了现有技术中注浆范围大，注浆压力不易控制，经济性不强的缺点，抗沉降结构与盾构管片合为一体，且实际沉降量测量监控方便。本实施例中，所述拉杆2布置在隧道拱顶左右20°范围内，可以减少拉杆产生的水平分力，使拉杆、管片及锚定板均处于良好的受力状况。本实施例中，在每一环管片5上设有三根拉杆2，所有的拉杆沿周向布置在隧道拱顶，可以提高对管片顶部的拉力，使管片周向受力均衡，其中一根拉杆位于隧道拱顶正上方，其余拉杆左右对称布置。将拉杆采用这种结构布置，可以优化拉杆受力，同时使管片均匀受力，避免拉力集中而引起管片受损。本实施例中，在隧道顶部管片5上预留相应的拉杆孔，开孔孔径为15～25mm，该拉杆孔便于拉杆穿过管片与钢垫板进行连接。本实施例中，所述钢垫板3为普通钢板弯制而成，预留拉杆孔，开孔大小与管片相同，通过螺栓与管片进行连接。本实施例中，所述拉杆2为抗拉强度较大的钢材制成，使其能够承受较大的拉力，避免拉杆受力发生变形，可以直接采用抗拉能力较强的钢筋进行制作，拉杆的作用是为了连接上部锚定板，使其与盾构隧道管片连接为一个整体，拉杆向盾构管片传递向上的拉力。本实施例中，所述锚定板1为预制钢筋混凝土板，并预留拉杆孔，该锚定板便于集中批量预制后运到施工现场，成本较低，且能提高施工效率，同时可根据具体施工要求情况来调整锚定板形状和大小规格，用于为盾构顶部管片提供向上的拉力，同时有效减小地面荷载对隧道的扰动。本实施例中，所述拉杆2的两端对应与钢垫板3、锚定板1采用锚具4进行连接锚固，从而确保拉杆两端连接牢固。本实施例中锚具4由锚头7和锚板8组成，锚头7为可绕拉杆中心旋转的六角螺母，不会发生水平移动；锚板采用与钢垫板相同的材质制成，本实施例中的锚板8中部拱起，可以使与被锚固件更好地接触，同时可以提高锚板的抗压能力，并在中心位置预留出与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软土地基盾构隧道沉降控制结构，其特征在于，包括隧道衬砌管片、沿管片径向设置的拉杆和设于隧道拱顶上方土体中的锚定板，在隧道拱顶管片内壁设有钢垫板，所述钢垫板与管片曲率一致，所述拉杆的一端与钢垫板相连，另一端穿过管片预留孔及土体后与锚定板相连。

【技术特征摘要】
1.一种软土地基盾构隧道沉降控制结构，其特征在于，包括隧道衬砌管片、沿管片径向设置的拉杆和设于隧道拱顶上方土体中的锚定板，在隧道拱顶管片内壁设有钢垫板，所述钢垫板与管片曲率一致，所述拉杆的一端与钢垫板相连，另一端穿过管片预留孔及土体后与锚定板相连。2.根据权利要求1所述的软土地基盾构隧道沉降控制结构，其特征在于，所述拉杆布置在隧道拱顶左右20°范围内。3.根据权利要求1所述的软土地基盾构隧道沉降控制结构，其特征在于，在每一环管片上设有多根拉杆，所有的拉杆沿周向布置在隧道拱顶。4.根据权利要求3所述的软土地基盾构隧道沉降控制结构，其特征在于，其中一根拉杆位于隧道拱顶正上方，其余拉...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪，霍鹏，张军伟，黄琦，周双禧，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：新型
国别省市：四川,51