[发明专利]一种用于盾构隧道破损管片的加固装置及加固方法

权利要求书

1.一种用于盾构隧道破损管片的加固装置，包括以5+1形式铺设的六组管片(1)，其特征在于：相邻两组所述管片(1)之间通过第一螺栓(5)固定连接，其中三组所述管片(1)的内部均设置有环形支撑(2)，所述环形支撑(2)有八组弧形的支撑单元(21)组成，每一个所述环形支撑(2)的内壁上架设有三组千斤顶(3)，所述千斤顶(3)对环形支撑(2)施加四十吨的预应力，可提供充足的环向支撑力，保证临近盾构管片拆除过程其他管片的稳定，防止盾构隧道坍塌，所述环形支撑(2)和管片(1)之间安装有橡胶垫(4)，确保环形支撑(2)与管片(1)紧密贴合，且受力均匀，三组所述环形支撑(2)之间通过八组L形的纵向拉节(6)固定连接，使之成为一个完整的受力体系，增强稳定性，管片(1)加固完成后方可进行管片(1)破除，所述管片(1)上通过第二螺栓(51)固定安装有L型槽导轨(7)，所述L型槽导轨(7)即可以当活动支架的导轨，又可以纵向拉节管片(1)，使管片(1)受力更均匀，更好的避免受损和位移，保护管片(1)的完整，三组件所述管片(1)上通过第三螺栓(52)固定安装有拉节钢条(8)，为盾构管片提供轴向拉节力，防止管片(1)拆除过程中保留下来的管片(1)发生轴向位移。

2.根据权利要求1所述的一种用于盾构隧道破损管片的加固装置，其特征在于：其中五组所述管片(1)为齐缝铺设，另一组所述管片(1)为错缝铺设，便于管片(1)的拆除。

3.根据权利要求1所述的一种用于盾构隧道破损管片的加固装置，其特征在于：六组所述管片(1)可分为三组标准块、两组邻接块和一组封顶块，两组邻接块和一组封顶块位于三组标准块的上端，一组封顶块位于两组邻接块之间。

4.根据权利要求1所述的一种用于盾构隧道破损管片的加固装置，其特征在于：所述环形支撑(2)采用双拼式工字钢结构，八组所述支撑单元(21)的厚度均为540mm，其中七组所述支撑单元(21)的半径为8370mm，另外一组所述支撑单元(21)的半径为2790mm。

5.根据权利要求1所述的一种用于盾构隧道破损管片的加固装置，其特征在于：所述管片(1)上开设有第一螺纹盲孔(510)，所述L型槽导轨(7)上开设有第一通孔，所述第二螺栓(51)的一端穿过第一通孔螺纹安装于第一螺纹盲孔(510)的内部。

6.根据权利要求1所述的一种用于盾构隧道破损管片的加固装置，其特征在于：所述管片(1)上开设有第二螺纹盲孔(520)，所述拉节钢条(8)上开设有第二通孔，所述第三螺栓(52)的一端穿过第二通孔螺纹安装于第二螺纹盲孔(520)的内部。

7.根据权利要求1所述的一种用于盾构隧道破损管片的加固装置，其特征在于：所述橡胶垫(4)设置为环形的橡胶垫，所述橡胶垫(4)的厚度设置为2mm。

8.一种用于盾构隧道破损管片的加固方法，包括如下步骤：

S1、提前沟通盾构管片铺设的要求，在盾构施工顶进管片进行到车站开挖段时，管片以5+1的方式进行铺设，即5块管片齐缝，1块错缝安装铺设，便于盾构管片的拆除；

S2、铺设环形的橡胶垫，根据环形支撑和管片之间的间隙差别放入橡胶垫，确保环形支撑与管片密贴，使之受力均匀；

S3、安装最下端两个支撑单元的支撑片；

S4、搭设活动安装架平台，架设L型槽导轨，使管片受力更均匀，更好的避免受损和位移，保护管片的完整；

S5、在环形支撑的两边下端各安装一个50吨的千斤顶，且千斤顶对环形支撑施加40吨的预应力；

S6、分别安装两边的三块环形支撑单元；

S7、安装最后一个50吨的千斤顶，保证临近盾构管片拆除过程其他管片的稳定，防止盾构隧道坍塌；

S8、将三个安装好的环形支撑用八组L形纵向拉节进行连接，使之成为一个完整的受力体系，增强稳定性，管片加固完成后方可进行管片破除；

S9、安装六组13.5米长的拉节钢条，为盾构管片提供轴向拉节力，防止管片拆除过程中保留下来的管片发生轴向位移。