[发明专利]一种采用异形钢板的盾构隧道加固组合结构及施工方法

说明书

本发明涉及一种采用异形钢板的盾构隧道加固组合结构及施工方法，该加固组合结构包括：植筋、异形钢板、栓钉、化学锚栓及混凝土；所述植筋自隧道原管片的内部延伸出隧道原管片，且延伸出原管片的一端设置有弯钩；所述异形钢板整体外形轮廓呈腰部处向内收的扇环状，所述异形钢板外侧焊接所述栓钉，焊接有栓钉的异形钢板沿隧道环向布置于隧道原管片内侧，所述栓钉与植筋相错开；所述化学锚栓安装于异形钢板与隧道原管片之间，所述化学锚栓与栓钉、植筋相错开；所述混凝土浇筑于异形钢板与隧道原管片之间，异形钢板与隧道原管片腰部处混凝土厚度厚于其他部位处的厚度。与现有技术相比，本发明具有加固针对性强、界面抗剥离效果好等优点。

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，尤其是涉及一种采用异形钢板的盾构隧道加固组合结构及施工方法。

背景技术

随着城市化进程的不断加快和城市地下空间的不断开发利用，地铁盾构隧道工程建设已经成为城市发展的重点，盾构法由于其对周边环境影响小等优点在城市地铁隧道建筑中被广泛采用。

在实际工程中发现盾构隧道结构变形过大，主要原因是由于现有结构刚度不足以抵制隧道结构变形，故需要通过增强结构整体刚度的方法进行加固。同时，盾构隧道本身结构的受力特点为顶部和底部承受正弯矩、两侧腰部承受负弯矩，顶部和底部内弧面混凝土受拉、外弧面混凝土受压，而腰部内弧面混凝土受压、外弧面混凝土受拉，导致隧道腰部相比于隧道顶底部结构更容易出现结构病害，因此隧道腰部相比顶底部为结构加固的重点部位。

目前常见的盾构隧道修复加固技术包括粘贴碳纤维、芳纶纤维加固法与粘贴钢板加固法、工字钢螺栓连接加固法、粘贴复合腔体加固法，但这些方法本身就存在造价高、施工复杂、工期长、加固效果有限等问题，针对隧道腰部重点加固更是不能取得实际有效的加固效果。

因此，有必要提供一种施工方便、对隧道结构具有针对性的加固结构及加固方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明提供一种采用异形钢板的盾构隧道加固组合结构及施工方法，以实现对隧道结构重点部位进行针对性加固的目的，以防治病害。

为了达到上述目的，本发明提供一种采用异形钢板的盾构隧道加固组合结构，所述加固组合结构包括植筋、异形钢板、栓钉、化学锚栓及混凝土；所述植筋自隧道原管片的内部延伸出隧道原管片，且延伸出原管片的一端设置有弯钩；所述异形钢板整体外形轮廓呈腰部处向内收的扇环状，所述异形钢板外侧焊接所述栓钉，焊接有栓钉的异形钢板沿隧道环向布置于隧道原管片内侧，所述栓钉与植筋相错开；所述化学锚栓安装于异形钢板与隧道原管片之间，所述化学锚栓与栓钉、植筋相错开；所述混凝土浇筑于异形钢板与隧道原管片之间，异形钢板与隧道原管片腰部处混凝土厚度厚于其他部位处的厚度。

进一步地，所述异形钢板与隧道底部道床两侧牛腿的连接处进行封边处理，设置止水垫或栓钉将异形钢板与道床牛腿结构相连接，以防止混凝土流出。

进一步地，所述异形钢板的腰部为竖直形状，其他部位的弧度与隧道原管片弧度相吻合。

进一步地，所述异形钢板由多块钢板环向拼接而成，每块钢板采用普通钢，每块钢板的两侧采用冷弯薄壁型钢，以作为混凝土浇筑的模板。

进一步地，所述植筋在每环管片上呈3-4列布置，且每列植筋沿横向相互错开。

进一步地，所述植筋在每环管片上按梅花状布置。

进一步地，所述混凝土为细骨料钢纤维混凝土或其他高强混凝土。

本发明提供一种采用异形钢板的盾构隧道加固组合结构的施工方法，包括以下步骤：(1)在隧道原管片内表面上进行植筋，先将隧道原管片的内表面凿毛，按照一定距离用植筋胶进行植筋，每环管片植筋分3-4列布置，每列植筋沿横向相互错开或按梅花状布置，所述植筋延伸出隧道原管片的一端设置有弯钩；