[发明专利]盾构隧道轻型保圆支撑体系及其施工方法

说明书

本发明涉及盾构隧道轻型保圆支撑体系及其施工方法，包括盾构隧道内沿隧道纵向平行布置的的多排支撑排架，所述支撑排架位于竖直平面内，是由六根等长的支撑杆件组成的六角星形架，各支撑杆件端部固定到盾构管片结构上；支撑排架内形成正六边形区域，正六边形区域内各支撑排架的水平支撑杆件上方设置有纵向的通行平台。本发明适用于对既有盾构隧道产生扰动或变形等影响区域的保圆支撑处理，充分利用了三角形的稳定性和钢支架安装快速、承载能力高、可重复利用等特点，抑制变形，确保正常的通行能力与结构安全，具有很强的可操作性，可实现工厂化作业。

技术领域

本发明涉及隧道及地下工程技术领域，具体涉及一种盾构隧道轻型保圆支撑体系及其施工方法。

背景技术

随着修建技术、建设水平及建设要求的不断提高，越来越多的新工艺、新工法应用到隧道及地下工程的建设中，而盾构机作为隧道机械开挖的典型代表，已逐步广泛的应用于交通工程领域、水工领域及城市轨道交通领域的隧道建设。特别是在穿江越河隧道、城市隧道的建设中，盾构机以其快速、安全、优质、环保、文明施工等诸多优势，逐渐成为各类施工方法的首选。

考虑到临近周边工程建设或盾构隧道附属施工亦或地下环境变化等因素影响，势必打破盾构隧道既有的受力平衡系统，致使存在一定的变形或者安全隐患；同时，传统的保圆支撑体系笨重、重复利用率低下、安装时间长。为此，急需寻求一种轻型保圆支撑体系，以解决对既有盾构隧道产生扰动或变形等影响，确保盾构隧道的正常通行能力、结构安全以及周边工程的顺利建设。

发明内容

本发明的目的是提供一种盾构隧道轻型保圆支撑体系及其施工方法，能确保既有盾构隧道受力平衡系统被打破后的正常通行能力、结构安全以及周边工程的顺利建设，并降低施工风险。

本发明所采用的技术方案为：

盾构隧道轻型保圆支撑体系，其特征在于：

包括盾构隧道内沿隧道纵向平行布置的的多排支撑排架，所述支撑排架位于竖直平面内，是由六根等长的支撑杆件组成的六角星形架，各支撑杆件端部固定到盾构管片结构上。

支撑排架内形成正六边形区域，正六边形区域内各支撑排架的底部水平支撑杆件上方设置有纵向的通行平台。

支撑杆件端部通过支撑基座固定到盾构管片结构上；

支撑基座外侧为弧面并紧贴盾构管片结构，内侧为平面作为支撑杆件端部的固定面。

支撑杆件端部焊接固定有支撑杆件连接垫板，支撑杆件连接垫板通过连接螺栓固定到支撑基座上。

支撑基座外侧与盾构管片结构之间设置有支撑基座连接垫板，并通过化学锚栓固定到盾构管片结构上。

支撑排架中的支撑杆件每三根一组组成两个正三角形架，二者顶角间相差60°。

支撑排架中的两个正三角形架纵向前后密贴，支撑杆件的相交处通过纵向通长的纵向连接构件相固定连接；

纵向连接构件通过焊接或绑扎的方式与支撑杆件连接。

通行平台的底面位于支撑排架内水平支撑杆件的纵向连接构件上。

盾构管片结构为预制钢筋混凝土结构；

支撑杆件、支撑基座和纵向连接结构件均为无缝钢管、焊管、型钢或组合型钢；

支撑杆件连接垫板和支撑基座连接垫板为钢板、角钢或槽钢；

通行平台为木板、钢板、预制钢筋混凝土板、水泥基面板或复合面板。

盾构隧道轻型保圆支撑体系的施工方法，其特征在于：

包括以下步骤：

步骤一：制作支撑排架及配件：