一种盾构隧道浆囊袋加固结构及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种盾构隧道浆囊袋加固结构及其施工方法，旨在提供一种能够对盾构隧道进行加固，并有效减小盾构隧道使用过程中可能产生的变形和位移的盾构隧道浆囊袋加固结构及其施工方法。一种盾构隧道浆囊袋加固结构，包括高压旋喷桩及浆囊袋预应力锚固装置，高压旋喷桩位于盾构隧道外侧的土层内。浆囊袋预应力锚固装置包括：浆囊袋，浆囊袋埋设在高压旋喷桩内，浆囊袋内填充水泥浆；浆囊袋注浆管，浆囊袋注浆管用于将水泥浆填充到浆囊袋内；预应力筋，预应力筋沿盾构隧道的径向延伸分布，预应力筋埋的一端伸入浆囊袋内或穿过浆囊袋，预应力筋的另一端穿过高压旋喷桩并锚固在盾构隧道的隧道管片上。隧道的隧道管片上。隧道的隧道管片上。

【技术实现步骤摘要】
一种盾构隧道浆囊袋加固结构及其施工方法


[0001]本专利技术涉及盾构隧道加固领域，具体涉及一种盾构隧道浆囊袋加固结构及其施工方法。

技术介绍

[0002]地铁盾构隧道在使用过程中，经常会因为地铁自身使用荷载、周边环境施工荷载或地基沉降变形等因素，发生隧道变形、沉降等管片位移，导致管道不平整，影响运行效率。而目前的地铁盾构隧道的加固结构和施工方法的技术不成熟，地铁盾构隧道加固结构的作用力不能够可靠的作用在盾构隧道上，而影响对盾构隧道的加固效果。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了提供一种能够对盾构隧道进行加固，并有效减小盾构隧道使用过程中可能产生的变形和位移的盾构隧道浆囊袋加固结构及其施工方法。
[0004]本专利技术的技术方案是：一种盾构隧道浆囊袋加固结构，包括高压旋喷桩及浆囊袋预应力锚固装置，高压旋喷桩位于盾构隧道外侧的土层内，且高压旋喷桩沿盾构隧道的径向延伸分布，浆囊袋预应力锚固装置包括：浆囊袋，浆囊袋埋设在高压旋喷桩内，浆囊袋内填充水泥浆，以在高压旋喷桩内形成锚固芯体；浆囊袋注浆管，浆囊袋注浆管用于将水泥浆填充到浆囊袋内；预应力筋，预应力筋沿盾构隧道的径向延伸分布，预应力筋埋的一端伸入浆囊袋内或穿过浆囊袋，预应力筋的另一端穿过高压旋喷桩并锚固在盾构隧道的隧道管片上。本方案的盾构隧道浆囊袋加固结构采用高压旋喷桩作为一级锚固体锚固在土层中，采用浆囊袋与浆囊袋内固化的水泥浆形成的锚固芯体作为二级锚固体锚固高压旋喷桩内，从而在土层内形成稳定可靠的锚固体；然后利用预应力筋连接锚固芯体与盾构隧道的隧道管片，预应力筋上的预拉应力将在盾构隧道的隧道管片发生变形和位移之前作用在盾构隧道的隧道管片，从而将盾构隧道浆囊袋加固结构的作用力稳定可靠的作用在盾构隧道的隧道管片，以对盾构隧道进行加固，并有效减小盾构隧道使用过程中可能产生的变形和位移。
[0005]作为优选，浆囊袋呈长条形，对应的锚固芯体呈柱状，浆囊袋和锚固芯体的长度方向沿高压旋喷桩的长度方向延伸。如此，能够有效的提高由浆囊袋与浆囊袋内固化的水泥浆形成的锚固芯体在高压旋喷桩内的锚固稳定性，进而保证盾构隧道浆囊袋加固结构的稳定性。
[0006]作为优选，浆囊袋上设有至少一个环形收口，并在锚固芯体外壁的对应位置形成环形凹槽，所述高压旋喷桩的水泥土填充环形凹槽。如此，可以在锚固芯体外壁的对应位置形成至少一道环形凹槽，且高压旋喷桩的水泥土填充环形凹槽，从而进一步提高锚固芯体在高压旋喷桩内的锚固稳定性和受拉载荷的能力，进而提高对盾构隧道进行加固。
[0007]作为优选，预应力筋包括钢绞线及螺纹钢筋，钢绞线的一端与螺纹钢筋的一端连接，钢绞线的另一端锚固在盾构隧道的隧道管片上，螺纹钢筋至少一部分位于浆囊袋内。螺纹钢筋可以有效增大与锚固芯体之间的结合力，保证预应力筋在锚固芯体内的锚固稳定性。
[0008]作为优选，钢绞线的一端与螺纹钢筋的一端通过锚接头连接，且锚接头位于浆囊袋内。如此，一方面方便钢绞线与螺纹钢筋的连接，另一方面，将锚接头置于浆囊袋内，还可以进一步提高预应力筋在锚固芯体内的锚固稳定性。
[0009]作为优选，高压旋喷桩与盾构隧道分离，且高压旋喷桩与盾构隧道之间的间距为L米。如此，可以在高压旋喷桩的水泥土和浆囊袋内的水泥浆固化后，在盾构隧道内对预应力筋施加预拉应力，然后将预应力筋的另一端锚固在盾构隧道的隧道管片上，从而将盾构隧道浆囊袋加固结构的作用力稳定可靠的作用在盾构隧道的隧道管片，以对盾构隧道进行加固。
[0010]作为优选，高压旋喷桩绕盾构隧道的周向均匀分布或分布盾构隧道的某一侧，所述浆囊袋预应力锚固装置与高压旋喷桩一一对应。
[0011]一种盾构隧道浆囊袋加固结构的施工方法，依次包括以下步骤，A，高压旋喷桩施工，先在盾构隧道内壁的设定位置钻孔形成桩孔，接着，在桩孔内施工高压旋喷桩，以在盾构隧道外侧的土层中形成高压旋喷桩；B，浆囊袋预应力锚固装置插装，在高压旋喷桩的水泥土固化之前，通过桩孔将浆囊袋插入到高压旋喷桩内的指定位置；C，通过浆囊袋注浆管将水泥浆注入到浆囊袋内，使浆囊袋膨胀；如此，高压旋喷桩的水泥土和浆囊袋内的水泥浆固化后，高压旋喷桩将作为一级锚固体锚固在土层中，浆囊袋与浆囊袋内固化的水泥浆形成的锚固芯体将作为二级锚固体锚固高压旋喷桩内，从而在土层内形成稳定可靠的锚固体；D,待高压旋喷桩的水泥土和浆囊袋内的水泥浆固化后，在盾构隧道内对预应力筋施加预拉应力，然后将预应力筋的另一端锚固在盾构隧道的隧道管片上。如此，预应力筋上的预拉应力将在盾构隧道的隧道管片发生变形和位移之前作用在盾构隧道的隧道管片，从而将盾构隧道浆囊袋加固结构的作用力稳定可靠的作用在盾构隧道的隧道管片，以对盾构隧道进行加固，并有效减小盾构隧道使用过程中可能产生的变形和位移。
[0012]作为优选，C步骤中通过浆囊袋注浆管将水泥浆注入到浆囊袋内，使浆囊袋膨胀的具体施工如下，根据浆囊袋膨胀后的容积，将设定量的水泥浆通过浆囊袋注浆管一次性注入到浆囊袋内，使浆囊袋膨胀，其中设定量的水泥浆的体积与浆囊袋膨胀后的容积相同。如此，一方面可以保证通过水泥浆使浆囊袋充分的膨胀，保证浆囊袋与浆囊袋内固化的水泥浆形成的锚固芯体能够稳定的锚固高压旋喷桩内，另一方面，还可以避免浆囊袋过充破裂的问题。
[0013]作为优选，D步骤中在盾构隧道内对预应力筋施加预拉应力的具体施工如下，先以设定预拉应力的20%张拉预应力筋；接着，以设定预拉应力的50%张拉预应力筋；再接着，以设定预拉应力的100%张拉预应力筋；最后，以设定预拉应力的120%张拉预应力筋，然后观察预应力筋的位移，若预应力筋无位移，则以设定预拉应力的100%张拉预应力筋，使预应力筋的预拉应力达到设定预拉应力值。如此，可以保证预应力筋上的预拉应力稳
定可靠的作用在盾构隧道的隧道管片，从而将盾构隧道浆囊袋加固结构的作用力稳定可靠的作用在盾构隧道的隧道管片，以对盾构隧道进行加固。
[0014]本专利技术的有益效果是：能够对盾构隧道进行加固，并有效减小盾构隧道使用过程中可能产生的变形和位移。
附图说明
[0015]图1是本专利技术的一种盾构隧道浆囊袋加固结构的一种局部结构示意图。
[0016]图2是图1中A
‑
A处的一种剖面结构示意图。
[0017]图3是本专利技术的一种盾构隧道浆囊袋加固结构的一种实施方式的横截面示意图。
[0018]图4是本专利技术的一种盾构隧道浆囊袋加固结构的另一种实施方式的横截面示意图。
[0019]图中：高压旋喷桩1；浆囊袋2，环形收口2.1；锚固芯体3；预应力筋4，钢绞线4.1，螺纹钢筋4.2，锚接头4.3；浆囊袋注浆管5；隧道管片6。
具体实施方式
[0020]下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述：具体实施例一，如图1 、图2所示，一种盾构隧道浆囊袋加固结构，包括高压旋喷桩1及浆囊袋预应力锚固装置。高压旋喷桩位于盾构隧道外侧的土层内，且高压旋喷桩沿盾构隧道的径向延伸分布。浆囊袋预应力锚固装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种盾构隧道浆囊袋加固结构，其特征是，包括高压旋喷桩及浆囊袋预应力锚固装置，高压旋喷桩位于盾构隧道外侧的土层内，且高压旋喷桩沿盾构隧道的径向延伸分布，浆囊袋预应力锚固装置包括：浆囊袋，浆囊袋埋设在高压旋喷桩内，浆囊袋内填充水泥浆，以在高压旋喷桩内形成锚固芯体；浆囊袋注浆管，浆囊袋注浆管用于将水泥浆填充到浆囊袋内；预应力筋，预应力筋沿盾构隧道的径向延伸分布，预应力筋埋的一端伸入浆囊袋内或穿过浆囊袋，预应力筋的另一端穿过高压旋喷桩并锚固在盾构隧道的隧道管片上。2.根据权利要求1所述的一种盾构隧道浆囊袋加固结构，其特征是，所述浆囊袋呈长条形，对应的锚固芯体呈柱状，浆囊袋和锚固芯体的长度方向沿高压旋喷桩的长度方向延伸。3.根据权利要求2所述的一种盾构隧道浆囊袋加固结构，其特征是，所述浆囊袋上设有至少一个环形收口，并在锚固芯体外壁的对应位置形成环形凹槽，所述高压旋喷桩的水泥土填充环形凹槽。4.根据权利要求1或2或3所述的一种盾构隧道浆囊袋加固结构，其特征是，所述预应力筋包括钢绞线及螺纹钢筋，钢绞线的一端与螺纹钢筋的一端连接，钢绞线的另一端锚固在盾构隧道的隧道管片上，螺纹钢筋至少一部分位于浆囊袋内。5.根据权利要求4所述的一种盾构隧道浆囊袋加固结构，其特征是，所述钢绞线的一端与螺纹钢筋的一端通过锚接头连接，且锚接头位于浆囊袋内。6.根据权利要求1或2或3所述的一种盾构隧道浆囊袋加固结构，其特征是，所述高压旋喷桩与盾构隧道分离，且高压旋喷桩与盾构隧道之间的间距为L米。7.根据权利要求1或2或3所述的一种盾构隧道浆囊袋加固结构，其特征是，所述高压旋喷桩绕盾构隧道的周向...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡琦，徐晓兵，陆少琦，黄天明，黄星迪，
申请(专利权)人：东通岩土科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：