[发明专利]一种盾构隧道防上浮管片及其安装方法

权利要求书

1.一种盾构隧道防上浮管片，其特征在于，包括钢筋混凝土管片，在管片的顶部中间位置上开设有安装槽，在安装槽内安装有伸缩部件，安装槽顶部设有支撑钢板，支撑钢板的形状和大小与安装槽顶部开口相契合；

伸缩部件包括底部套管和安装在套管内的伸缩柱，套管预制镶嵌在安装槽内的混凝土底座里面，伸缩柱的顶端与支撑钢板内侧固定在一起；

在支撑钢板和安装槽之间设置有筒状的密封气囊，密封气囊的顶部与支撑钢板的内侧面密封固定在一起，密封气囊的底端与安装槽内的混凝土底座边缘密封固定在一起，在混凝土底座和支撑钢板之间形成一个密封腔；

在管片内设有注浆管，注浆管的底端位于管片的底部，顶端穿过管片和混凝土底座，与密封腔连通；在注浆管底部设置有密封阀。

2.根据权利要求1所述的盾构隧道防上浮管片，其特征在于，在未使用状态下，密封腔内通过注浆管被抽真空，注浆管底部的密封阀关闭，密封气囊折叠在安装槽内，伸缩柱位于套管内，支撑钢板顶面与管片顶部表面齐平。

3.根据权利要求1所述的盾构隧道防上浮管片，其特征在于，在管片拼装后，将注浆设备的出浆管与所述注浆管对应连接，打开密封阀，并采用注浆泵加压注浆，混凝土浆料通过注浆管进入到密封腔内，密封气囊打开，伸缩柱从套管内伸出，推动支撑钢板支撑在隧道外岩土体上。

4.根据权利要求1所述的盾构隧道防上浮管片，其特征在于，在管片的底部开设有注浆凹槽，注浆管底端和密封阀位于注浆凹槽内。

5.根据权利要求1所述的盾构隧道防上浮管片，其特征在于，密封气囊为可折叠的耐压橡胶材质。

6.根据权利要求1所述的盾构隧道防上浮管片，其特征在于，所述伸缩部件为四个，分别位于安装槽内的四角处。

7.根据权利要求1所述的盾构隧道防上浮管片，其特征在于，密封气囊的顶部边缘和底部边缘内部通过钢制压条密封固定在支撑钢板内侧壁和安装槽内部边缘。

8.根据权利要求1所述的盾构隧道防上浮管片，其特征在于，支撑钢板的宽度为管片环宽的1/3，长度为1/3管片弧长。

9.权利要求1所述的盾构隧道防上浮管片安装方法，其特征在于，包括下列步骤：

S1：当盾构机掘进到1环管片距离时，先在隧道下部开始拼装普通钢筋混凝土管片，在隧道断面2点钟、10点钟，12点钟位置各拼装1片防上浮管片；

S2：第1环管片拼装完成后，盾构机继续向前掘进，随着盾构机的前进，根据油缸伸出长度测算管片脱出盾尾的长度；

S3：待定位管片环宽的2/3脱出盾构机盾尾（即支撑板完全露出盾尾刷）后，依次将注浆设备的出浆管连接到12点、10点、2点钟方向防上浮管片的密封阀接头上；

S4：依次打开12点、10点、2点钟方向防上浮管片的密封阀，在密封气囊内的真空负压作用下，吸入速凝高强灌浆混凝土，同时采用注浆泵加压注浆，密封气囊内充满的速凝高强灌浆混凝土与伸缩柱及支撑钢板凝结成一个整体，共同支撑在开挖隧道岩土体上壁，以抵抗管片外注浆及地下水对管片隧道的浮力，防止管片隧道上浮。