[发明专利]一种利用拱环加固隧道的结构及加固隧道的方法

权利要求书

1.一种利用拱环加固隧道的结构，其特征在于：包括固定于隧道的道床两侧的牛腿、至少2个拱环和连接件，所述拱环底部的两端分别固定于与此拱环对应的且位于道床两侧的牛腿，所述拱环沿隧道的纵向分布，同时，所述相邻的2个拱环通过连接件连接；

所述拱环包括至少2段弧形钢管，所述弧形钢管的内腔填充满混凝土，所述弧形钢管的截面呈多边形或圆形；所述弧形钢管依次连接形成与隧道的内壁表面紧贴的拱环；当所述弧形钢管的截面呈多边形时，所述弧形钢管的各边管壁的壁厚根据各边管壁的受力情况确定。

2.根据权利要求1所述的利用拱环加固隧道的结构，其特征在于：所述弧形钢管的两端均设有法兰，相邻2段所述弧形钢管通过法兰连接。

3.根据权利要求1所述的利用拱环加固隧道的结构，其特征在于：所述牛腿中预埋有钢板，所述牛腿通过钢板与拱环底部固定连接。

4.根据权利要求1所述的利用拱环加固隧道的结构，其特征在于：所述弧形钢管的段数为7段。

5.根据权利要求1所述的利用拱环加固隧道的结构，其特征在于：相邻所述2个拱环之间具有间距，此间距的大小为100mm～500mm。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的一种加固隧道的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、勘察隧道：对隧道变形进行勘察；

B、测量曲率：在隧道的道床两侧设置牛腿，测量牛腿上方隧道内壁的曲率；

C、制作弧形钢管：根据测量的曲率制作至少2段与隧道内壁曲率对应的弧形钢管，所述弧形钢管的内腔填充满混凝土；所述弧形钢管的截面呈多边形或圆形；当所述弧形钢管的截面呈多边形时，所述弧形钢管的各边管壁的壁厚根据各边管壁的受力情况确定；

D、拱环的安装：所述弧形钢管与其曲率对应的隧道内壁表面贴紧，所述弧形钢管自位于隧道的道床两侧且相对的2个牛腿向隧道的顶端依次连接，当所有的弧形钢管连接完成，形成用于加固隧道的拱环，所述拱环的底部两端分别与位于隧道的道床两侧且相对的2个牛腿固定连接；

E、隧道的加固：根据步骤A的勘察结果，重复步骤B、C和D，沿隧道纵向在隧道内安装多个拱环，且相邻的2个拱环通过连接件连接，从而完成隧道的加固。

7.根据权利要求6所述的加固隧道的方法，其特征在于：在步骤C与步骤D之间时，所述弧形钢管与隧道内壁表面的接触部位涂有粘结材料。

8.根据权利要求6所述的加固隧道的方法，其特征在于：在步骤D与步骤E之间，在所述拱环的外凸面与隧道内壁之间补注粘结材料。

9.根据权利要求6所述的加固隧道的方法，其特征在于：沿拱环的环向设有多个固定箍，所述固定箍呈Ω形，所述固定箍的两端固定于隧道的内壁，且所述固定箍的中部压着拱环。