[发明专利]一种利用钢绞线张拉的隧道防隆沉加固结构及施工方法

说明书

本发明涉及一种利用钢绞线张拉的隧道防隆沉加固结构及施工方法，包括：预制混凝土桩、预埋钢管、锚固装置、上拉钢绞线、下拉钢绞线、地铁隧道、预制桩顶、定滑轮a、定滑轮b、定滑轮c、预埋塑料管、钢筋笼和张拉设备。本发明的有益效果是：钢绞线张拉控制精准，实现隧道隆沉动态控制:利用三组定滑轮、钢绞线以及地面的张拉设备、张力传感器实现对地铁隧道的张拉控制；构件预制拼装，施工快速便捷：采用的支撑结构预制混凝土桩为预制结构，预埋钢管、定滑轮在混凝土浇筑前就预先铺设和安装，而钢绞线的穿入工作也在地面完成，施工操作方便快捷；洞内施工时间短，对地铁运营影响小,起效时间快，对环境无污染。

技术领域

本发明属于隧道及地下工程技术领域，特别涉及一种利用钢绞线张拉的隧道防隆沉加固结构及施工方法，适用于需要严格控制隧道隆起及下沉变形的地铁隧道工程，尤其是对盾构近距离穿越既有隧道而造成的既有隧道隆沉变形控制特别适用。

背景技术

随着城市地铁建设的发展，邻近既有地铁隧道的盾构开挖、基坑开挖和地表堆卸载工程时有发生。地铁隧道本身运营需要一个稳定的环境，而上述邻近工程的扰动会造成既有隧道纵向的隆沉变形，严重影响运营隧道的安全，在施工中需采取有效措施进行严格控制。

传统的隧道隆沉变形控制措施主要包括注浆加固、隧道内压重、抗浮锚杆、既有隧道内架设钢支撑等方法。其中注浆加固适用于多种盾构穿越形式下的隧道隆沉变形控制，但是其控制效果难以精准掌握，注浆范围过小无法达到控制效果，而注浆范围过大又可能导致环境的污染，且在控制时间上存在一定的滞后性；抗浮锚杆主要应用于隧道的上浮变形，需要锚杆锚固到具有一定强度的稳定岩层中，而在软土地区没有合适锚固点的情况下往往控制效果有限；隧道内压重及既有隧道内架设钢支撑则会长时间占用洞内空间，影响既有地铁隧道的正常运营。

综上所述，传统的既有隧道防隆沉控制措施较多，但或多或少存在着控制效果不佳、难以精准掌控、起效时间慢、影响正常地铁隧道运营和污染环境等缺点，亟需通过改进技术来进行解决。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种利用钢绞线张拉的隧道防隆沉加固结构及施工方法。

这种利用钢绞线张拉的隧道防隆沉加固结构，包括预制混凝土桩、预埋钢管、锚固装置、上拉钢绞线、下拉钢绞线、地铁隧道、预制桩顶、定滑轮a、定滑轮b、定滑轮c、预埋塑料管、钢筋笼和张拉设备；预制混凝土桩对称设置于地铁隧道两侧一定距离，两侧的预制混凝土桩间隔合适距离，每一根预制混凝土桩打设于土层中并且其顶部设置预制桩顶，预制桩顶位于地表，预制混凝土桩与预制桩顶通过混凝土及内部的钢筋笼连接为整体；预埋钢管主体设置于预制混凝土桩内部靠近地铁隧道一侧，预埋钢管顶部预埋在预制桩顶内部，预埋钢管与预制混凝土桩内部的钢筋笼连接固定；预埋钢管在底端靠近地铁隧道一侧留有开孔，并且预埋钢管底端设置定滑轮c，预制桩顶内部的预埋钢管顶部设置定滑轮a和定滑轮b，并且预制桩顶内部根据钢绞线布置要求设置开孔，开孔内嵌入预埋塑料管；钢绞线分为上拉钢绞线和下拉钢绞线，上拉钢绞线底端连接地铁隧道内部的锚固装置，上拉钢绞线上端通过预制桩顶内部位于上侧的定滑轮a牵出并连接张拉设备；下拉钢绞线内端连接地铁隧道内部的锚固装置，并且下拉钢绞线通过预埋钢管底端的定滑轮c铺设在预埋钢管内部，下拉钢绞线顶端通过预制桩顶内部位于下侧的定滑轮b牵出并连接张拉设备。

作为优选：锚固装置等间距设置于地铁隧道管片上，锚固装置包括孔道防护套、锚固环、聚氨酯防水填料、止水片和集水盒，其中锚固环连接钢绞线，孔道防护套嵌入地铁隧道管片的吊装孔内，孔道防护套内表面为波纹状或螺旋状，止水片沿着环向设置于锚固环外侧，止水片一端通入集水盒内部，吊装孔内填充聚氨酯防水填料。

作为优选：预制混凝土桩内设置若干根并排的预埋钢管，下拉钢绞线分成若干组对应铺设在不同预埋钢管内。