[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

说明书

本发明公开了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相邻两组所述管片之间通过第一螺栓固定连接，其中三组所述管片的内部均设置有环形支撑，所述环形支撑有八组弧形的支撑单元组成，每一个所述环形支撑的内壁上架设有三组千斤顶，所述千斤顶对环形支撑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，本发明便于拆除和更换已损坏的管片，且在管片拆除过程中，采用多种措施对管片进行加固，使其更加的稳定牢固，更换管片时使其不易发生损坏和位移，降低了盾构隧道坍塌的风险，进而降低了安全隐患。

技术领域

本发明涉及盾构隧道技术领域，具体为一种用于盾构隧道破损管片的加固装置及加固方法。

背景技术

盾构法是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法，它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法；盾构隧道施工法是指使用盾构机，一边控制开挖面及周围土体不发生坍塌失稳，一边进行隧道掘进、出渣，并在机内拼装管片形成衬砌、实施壁后注浆，从而不扰动周围土体而修筑隧道的方法。盾构机的所谓”盾“是指保持开挖面稳定性的刀盘和压力舱、支护周围土体的盾构钢壳，所谓“构”是指构成隧道衬砌的管片和壁后注浆体。

现有技术中盾构隧道中的管片会发生损坏，当前不便于对损坏的旧管片进行拆除，并安装新管片，即管片拆除的过程中对管片的加固效果不佳，管片可能会受损和发生位移，甚至导致盾构隧道坍塌，存在较大的安全隐患，因此我们需要提出一种用于盾构隧道破损管片的加固装置及加固方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于盾构隧道破损管片的加固装置及加固方法，便于拆除和更换已损坏的管片，且在管片拆除过程中，采用多种措施对管片进行加固，使其更加的稳定牢固，更换管片时使其不易发生损坏和位移，降低了盾构隧道坍塌的风险，进而降低了安全隐患，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：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相邻两组所述管片之间通过第一螺栓固定连接，其中三组所述管片的内部均设置有环形支撑，所述环形支撑有八组弧形的支撑单元组成，每一个所述环形支撑的内壁上架设有三组千斤顶，所述千斤顶对环形支撑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，所述环形支撑和管片之间安装有橡胶垫，确保环形支撑与管片紧密贴合，且受力均匀，三组所述环形支撑之间通过八组L形的纵向拉节固定连接，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，所述管片上通过第二螺栓固定安装有L型槽导轨，所述L型槽导轨即可以当活动支架的导轨，又可以纵向拉节管片，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，三组件所述管片上通过第三螺栓固定安装有拉节钢条，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。

优选的，其中五组所述管片为齐缝铺设，另一组所述管片为错缝铺设，便于管片的拆除。

优选的，六组所述管片可分为三组标准块、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。

优选的，所述环形支撑采用双拼式工字钢结构，八组所述支撑单元的厚度均为540mm，其中七组所述支撑单元的半径为8370mm，另外一组所述支撑单元的半径为2790mm。

优选的，所述管片上开设有第一螺纹盲孔，所述L型槽导轨上开设有第一通孔，所述第二螺栓的一端穿过第一通孔螺纹安装于第一螺纹盲孔的内部。

优选的，所述管片上开设有第二螺纹盲孔，所述拉节钢条上开设有第二通孔，所述第三螺栓的一端穿过第二通孔螺纹安装于第二螺纹盲孔的内部。

优选的，所述橡胶垫设置为环形的橡胶垫，所述橡胶垫的厚度设置为2mm。