[发明专利]一种双层盾构隧道横通道开孔部位的加强方法及加强结构

说明书

本发明提供一种双层盾构隧道横通道开孔部位的加强方法，包括S1、根据横通道开孔要求，确定双层盾构隧道开孔衬砌环的开孔部位，对开孔衬砌环及开孔衬砌环两侧的相邻衬砌环进行配筋加强；S2、在S1的基础上采用管片结构加强、衬砌环接缝加强和开孔部位加强中的至少一种对双层盾构隧道横通道开孔部位进行加强。本发明还提供一种双层盾构隧道横通道开孔部位的加强结构。

技术领域

本发明涉及隧道结构类，尤其涉及一种双层盾构隧道横通道开孔部位的加强方法及加强结构。

背景技术

盾构法隧道广泛应用于公路、城市道路和轨道交通等领域。为满足运营要求，对于双洞盾构法隧道，通常需要设置横向联络通道(简称“横通道”)，实现人员从一个隧道到另一个隧道的快速疏散。而盾构法隧道横通道的施工需要将隧道衬砌环的部分管片进行拆除。目前，盾构法隧道进行管片拆除的方法主要有以下两种：

1)软弱地层开孔部位设置钢管片，拆除部分钢管片，开洞周边留一圈钢管片；

2)周边地层较稳定时采用钢筋混凝土管片，开孔周边管片配筋适当加强，以期形成类似环框梁的结构。

从上述两种既有盾构隧道开孔部位的结构来看，都是通过加强开孔部位的周边来改善施工期的结构受力，可满足一般盾构隧道的开孔结构加强要求。但在最近出现的单洞双层通行的盾构隧道联络通道开孔中应用时，存在以下问题：

1)相对于单层通行的盾构隧道，开孔部位一般位于盾构隧道边墙的中间部位，开孔后衬砌环加上相应的支撑即可满足临时的结构受力要求；单洞双层通行的盾构隧道，开孔部位通常位于隧道上部或者隧道下部，开孔后衬砌环存在脱落、掉落等结构整体稳定重大风险情况，需要更强的安全措施；

2)管片配筋加强的效果不好，主要因为一般情况下管片配筋已较大，再去加强配筋会导致浇筑困难，影响混凝土质量；且加强配筋对管片的边角等部位的应力改善作用不大；

3)盾构隧道衬砌环由管片块拼装而成，仅加强管片结构，由于管片接缝的存在，难以形成环开孔的环形结构；在拆除管片后应力重分布作用下，开孔部位的纵向接缝会张开，影响结构整体受力，也不利于隧道整体防水效果；

4)开孔衬砌环在拆除对应管片后，对应部位无支撑，完全由相邻衬砌环间的摩擦力限制开孔环的变形，该方式在地层稳定性较好时可满足要求，但在地层较差或一次开孔的尺寸较大需要拆多环时，结构整体稳定性较差，存在较大的安全风险。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种双层盾构隧道横通道开孔部位的加强方法及加强结构，本发明至少解决了现有技术中的部分问题。

本发明是这样实现的：

本发明提供一种双层盾构隧道横通道开孔部位的加强方法，包括

S1、根据横通道开孔要求，确定双层盾构隧道开孔衬砌环的开孔部位，对开孔衬砌环及开孔衬砌环两侧的相邻衬砌环进行配筋加强；

S2、在S1的基础上采用管片结构加强、衬砌环接缝加强和开孔部位加强中的至少一种对双层盾构隧道横通道开孔部位进行加强。

进一步地，所述管片结构加强具体为：根据开孔布置，确定开孔周边衬砌块，开孔周边衬砌块制作过程中，在混凝土材料中掺加钢纤维，提高钢筋混凝土管片抵抗拉应力和局部应力的能力。

进一步地，所述衬砌环接缝加强具体为：开孔周边衬砌块在预制过程中需在环、纵向接缝两侧的管片内表面设预埋钢板，在衬砌块拼装过程中，通过连接钢板将接缝处的两块预埋钢板连在一起。

进一步地，预埋钢板采用锚筋与管片混凝土相连。

进一步地，所述连接钢板与所述预埋钢板采用焊接或螺栓相连。

进一步地，开孔部位加强具体为：在开孔衬砌环上设置锚杆或锚索进行加固。