[发明专利]一种橡胶囊盾构管片及施工方法

说明书

本发明提供了一种橡胶囊盾构管片及施工方法，包括橡胶囊、盾构管片、排砂管、自动泄压阀；盾构管片外侧设置有橡胶囊；盾构管片上设置有排水凹槽和排水孔，排水凹槽呈网格状分布于盾构管片上，排水孔设置于盾构管片中央，排水凹槽与排水孔相通；橡胶囊设有排砂管，排砂管从所述排水孔穿出，排砂管上设置有自动泄压阀。本发明通过橡胶囊的变形减弱盾构管片受力的不均匀性，进而防止盾构管片的变形；橡胶囊也可以对盾构管片连接处的缝隙弹性封堵，同时在盾构管片外表面设有多条排水凹槽，使地下水能经过排水凹槽汇集至排水孔流出，进而解决渗水问题。

技术领域

本发明属于隧道工程技术领域，特别涉及一种橡胶囊盾构管片及施工方法。

背景技术

随着隧道工程技术的不断发展，盾构机已逐渐成为地铁隧道地下管廊等的主流施工设备。在盾构机掘进过程中，由于地下裂隙水、涌砂断裂带等地质方面的因素，导致施工中经常出现管片渗水现象。另一方面，由于刚开挖的土体围岩应力分布不均匀，会导致盾构衬砌管片各个部分不能均匀受力，易发生局部变形甚至整体破坏。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种橡胶囊盾构管片及施工方法，通过橡胶囊的变形减弱盾构管片受力的不均匀性，进而防止盾构管片的变形；橡胶囊也可以对盾构管片连接处的缝隙弹性封堵，同时在盾构管片外表面设有多条排水凹槽，使地下水能经过排水凹槽汇集至排水孔流出，进而解决渗水问题，保证一次衬砌的稳定与安全。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种橡胶囊盾构管片，包括橡胶囊、盾构管片、排砂管、自动泄压阀；盾构管片外侧设置有橡胶囊；盾构管片上设置有排水凹槽和排水孔，排水凹槽呈网格状分布于盾构管片上，排水孔设置于盾构管片中央，排水凹槽与排水孔相通；橡胶囊设有排砂管，排砂管从所述排水孔穿出，排砂管上设置有自动泄压阀。

作为优选，盾构管片与橡胶囊之间设置有透水性滤网。

第二方面，本发明实施例还提供了一种橡胶囊盾构管片的施工方法，所述方法包括如下步骤：

步骤S1，通过前期地质勘察和隧洞围岩变形数值模拟预测，确定围岩变形量较大的位置，在该位置进行橡胶囊盾构管片支护；

步骤S2，将橡胶囊内充入适量细粉砂后，在排砂管上安装自动泄压阀，同时将盾构管片外部贴透水性滤网；将橡胶囊与盾构管片贴合后，由盾构机将带有橡胶囊的盾构管片组装至对应位置；

步骤S3，监测自动泄压阀泄砂量以及排水孔排水量较大的部位，通过向此橡胶囊盾构管片局部施加震动，改善细粉砂的流动性，进而使盾构管片上的应力更均匀分布；

步骤S4，待自动泄压阀无砂泄出、排水孔无水排出后，拆除橡胶囊盾构管片上的橡胶囊及自动泄压阀以重复利用；

步骤S5，将原橡胶囊位置喷射混凝土，安装盾构管片，待结构稳定后完成二次衬砌。

本发明具有如下有益效果：

本发明所提供的一种橡胶囊盾构管片及施工方法，与普通盾构管片相比，此橡胶囊盾构管片可以对盾构管片连接处的缝隙弹性封堵，其防渗效果好；橡胶囊盾构管片设有相互连通的排水凹槽，排水效果更好；橡胶囊盾构管片可以把围岩压力均匀传递。

与气体填充橡胶囊相比，细粉砂填充的橡胶囊的抗围岩变形能力更强，细粉砂填充的橡胶囊的气密性要求更低，细粉砂填充的橡胶囊可以吸收震波，减弱对围岩的扰动。

本发明中橡胶囊可以回收，重复利用，降低了施工成本。细粉砂填充的橡胶囊应用面广，可用于基坑支护等其他方面的支护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明实施例的一些实施例。