一种已运营地铁隧道抗浮加固结构及施工方法技术

本发明专利技术涉及一种已运营地铁隧道抗浮加固结构及施工方法，其特征在于:隧道衬砌内部设有内加固结构，隧道衬砌外部设有外加固结构和抗浮结构；内加固结构包括间隔设置的钢套圈和加劲板，加劲板与钢套圈焊接，钢套圈通过壁挂膨胀螺栓与隧道衬砌固定；所述的外加固结构包括注浆加固土体，注浆加固土体对称设在隧道衬砌两侧偏上部位置；所述的抗浮结构包括锚杆，锚杆设在隧道衬砌底部，锚杆顶端锚入道床内部，隧道衬砌以下部分的锚杆周围设有灌浆体。本发明专利技术能减少周围土体扰动对地铁隧道的影响，增加地铁隧道抗浮性能与隧道刚度，在地下水位上升或隧道上覆土体开挖时，减小隧道的上浮量与断面变形量。

A kind of anti floating reinforcement structure and construction method of metro tunnel in operation

【技术实现步骤摘要】
一种已运营地铁隧道抗浮加固结构及施工方法
本专利技术涉及地铁隧道抗浮
，尤其涉及一种已运营地铁隧道抗浮加固结构及施工方法。
技术介绍
随着车流量的日益增长，地面道路的交通压力逐渐加剧，由此地下空间的开发建设也正在全国各地掀起高潮，城市下穿隧道在空间上分离了交叉车流，提高了交通舒畅性，极大的缓解了城市交通压力。在地铁运营阶段，由于地下水位变化或周边施工活动，盾构隧道会发生上浮现象，管片上浮会对列车运行速度、运行安全、乘客舒适度产生不利影响。地铁隧道作为重要的城市交通生命线，对其变形要求极其严格。根据现有的相关规定，隧道绝对最大位移不能超过20mm，隧道回弹变形不超过15mm，隧道变形曲率半径必须大于15000m，相对变形必须小于1/2500。目前最为常见的隧道结构抗浮方法是在设计阶段利用深埋于地面以下且位于地铁隧道顶部以上的土体自身重量，使这些土体的重量足以抵抗地铁隧道在地下所可能受到的浮力。但是，在沿海城市常年地下水位较高，地质条件较差，且地下水位随着季节变化也会发生较大变化，当地下隧道结构以上覆土产生的自重效应无法抵抗地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种已运营地铁隧道抗浮加固结构，包括隧道衬砌(1)，隧道衬砌内部设有道床(2)，道床(2)两侧设有承台(3)，其特征在于：所述的隧道衬砌(1)内部设有内加固结构，隧道衬砌外部设有外加固结构和抗浮结构；所述的内加固结构包括间隔设置的钢套圈(4)和加劲板(5)，加劲板(5)与钢套圈(4)焊接，钢套圈(4)紧贴隧道衬砌(1)内表面，并通过壁挂膨胀螺栓(6)与隧道衬砌(1)固定，钢套圈(4)两侧采用环氧胶泥封堵，钢套圈(4)与隧道衬砌(1)之间的空隙采用环氧树脂填充；所述的外加固结构包括注浆加固土体(7)，注浆加固土体(7)对称设在隧道衬砌(1)两侧偏上部位置；所述的抗浮结构包括若干锚杆(8)，锚...

【技术特征摘要】
1.一种已运营地铁隧道抗浮加固结构，包括隧道衬砌(1)，隧道衬砌内部设有道床(2)，道床(2)两侧设有承台(3)，其特征在于：所述的隧道衬砌(1)内部设有内加固结构，隧道衬砌外部设有外加固结构和抗浮结构；所述的内加固结构包括间隔设置的钢套圈(4)和加劲板(5)，加劲板(5)与钢套圈(4)焊接，钢套圈(4)紧贴隧道衬砌(1)内表面，并通过壁挂膨胀螺栓(6)与隧道衬砌(1)固定，钢套圈(4)两侧采用环氧胶泥封堵，钢套圈(4)与隧道衬砌(1)之间的空隙采用环氧树脂填充；所述的外加固结构包括注浆加固土体(7)，注浆加固土体(7)对称设在隧道衬砌(1)两侧偏上部位置；所述的抗浮结构包括若干锚杆(8)，锚杆(8)设在隧道衬砌(1)底部，锚杆(8)顶端锚入道床(2)内部，隧道衬砌(1)以下部分的锚杆(8)周围设有灌浆体(9)。


2.根据权利要求1所述的已运营地铁隧道抗浮加固结构，其特征在于：所述的钢套圈(4)包括左弧形钢板(11)和右弧形钢板(12)，所述的加劲板(5)包括左加劲板(13)和右加劲板(14)；左弧形钢板(11)和右弧形钢板(12)的弧度与隧道衬砌(1)内侧弧度相同，隧道衬砌(1)的内表面设有螺孔(24)，左弧形钢板(11)和右弧形钢板(12)上对应位置设有螺孔，左弧形钢板(11)和右弧形钢板(12)紧贴隧道衬砌(1)内表面设置，左弧形钢板(11)和右弧形钢板(12)均通过穿过螺孔(24)的壁挂膨胀螺栓(6)与隧道衬砌(1)连接；左加劲板(13)沿左弧形钢板(11)的中轴线焊接连接，右加劲板(14)沿右弧形钢板(12)的中轴线焊接连接，左加劲板(13)和右加劲板(14)的顶端均设有连接顶板(15)，两侧的连接顶板(15)通过对拉螺栓(19)相互连接；左弧形钢板(11)和右弧形钢板(12)的底部均焊接有底部连接板(18)，底部连接板(18)通过地脚螺栓(17)配合螺帽固定在两侧的承台(3)的上表面。


3.根据权利要求1所述的已运营地铁隧道抗浮加固结构，其特征在于：所述的注浆加固土体(7)内设有若干注浆花管(10)，两侧注浆加固土体(7)内的注浆花管(10)左右对称，所述的隧道衬砌(1)的左右两侧对应注浆花管(10)的位置设有注浆孔(21)，注浆花管(10)贯穿注浆孔(21)并插入隧道衬砌(1)两侧的加固土体(7)中，且注浆孔(21)内填充密封材料(16)封堵注浆孔(21)。


4.根据权利要求1所述的已运营地铁隧道抗浮加固结构，其特征在于：所述的锚杆(8)包括锚杆主筋(25)、若干抗浮加强筋(26)、止水钢板(27)和钢筋定位器(28)；锚杆主筋(25)贯穿止水钢板(27)，抗浮加强筋(26)的底端焊接于锚杆主筋(25)与止水钢板(27)的交汇处，止水钢板(27)埋于道床(2)内，并与道床钢筋(20)焊接，钢筋定位器(28)焊接于隧道衬砌(1)以下部分的锚杆主筋(25)上；所述的锚杆主筋(25)和抗浮加强筋(26)的顶端均设有弯折部分，抗浮加强筋(26)的底端设有与锚杆主筋(25)向平行的搭接部分，弯折部分的长度至少为锚杆主筋(25)或抗浮加强筋(26)直径的15倍，搭接部分的长度至少为抗浮加强筋(26)直径的55倍。


5.一种权利要求1所述的已运营地铁隧道抗浮加固结构的施工方法，其特征在于：其包括以下步骤：
1)对地铁轨道两侧的道床及水沟进行切割和凿除，至盾构管片露出；
2)在地铁轨道两侧道床切割和凿除的位置施工承台(3)；
3)在隧道衬砌(1)两侧偏上部位置钻注浆孔(21)，每钻孔形成一个注浆孔(21)后立即沿注浆孔(21)打入注浆花管(10)，并注入水泥浆，硬化后形成注浆加固土体(7)，然后在注浆孔位置灌注防水混凝土形成密封材料(16)；
4)判断引起隧道上浮的原因，并计算单环隧道管片所需要的抗浮力F抗浮；
5)根据单环隧道管片所受到浮力F浮值计算单根锚杆(8)的轴向拉力设计值、锚杆(8)配筋、锚杆(8)长度、锚固体与锚杆(8)的锚固长度；
6)对地铁隧道处的道床进行钻孔并根据步骤5)计算的参数设置锚杆(8)；
7)安装刚套圈(4)和加劲板(5)。


6.根据权利要求5所述的已运营地铁隧道抗浮...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞国骅，丁智，李栋樑，
申请(专利权)人：杭州合跃科技有限责任公司，浙江大学城市学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33