[发明专利]一种用于联络通道端口的主动支护防渗钢管片及施工方法

说明书

本发明公开了一种用于联络通道端口的主动支护防渗钢管片及施工方法。其中每块管片由管片框架和内嵌式支护防渗结构两部分组成。管片框架由钢框架、三块弧形钢板、多个注浆孔，两端的锯齿状卡扣支架构成。内嵌式支护防渗结构由弧形衬砌钢板、设有单向弹簧卡扣的支撑柱、弧形肋板、冻结管路构成。本发明钢管片安装于联络通道始发接收端，其内嵌式支护防渗结构可在管片安装完成后向环外推出，快速支护失去整体性的隧道土体，加强联络通道口围岩的稳定性，冻结管片周围土体，并形成止水冻土帷幕。最后通过注浆填充管片框架与主动支护部分的空间，使管片整体结构更加稳定，达到支护防渗的效果。

技术领域

本发明涉及一种用于联络通道端口的主动支护防渗钢管片及施工方法。

背景技术

通常情况下，在地铁联络通道施工中，盾构机切割后的隧道土体比盾构管片所拼装的管环直径更大，这会导致盾构管片与隧道土体之间存在缝隙。然而，被盾构机刀盘切割的隧道土体失去整体性遭到破坏后，发生松散坍塌的风险升高。针对这种情况，通常做法是在混凝土管片拼装完成后，通过注浆孔注浆填充加固。但是注浆后需要一定的时间凝固才能发挥作用，无法及时的支护隧道周围土体。

同时，在联络通道口周围有地下水的情况下，普通的混凝土管片施工工艺不仅效果不显著，而且施工步骤繁杂。而现有的冻结法施工工艺将冻结管路焊接在盾构管片内部，盾构管片与需要被冻结的土体之间存在缝隙，冻结效率较低。

基于以上两个问题，在地铁联络通道的盾构施工中亟需一种能快速支护联络通道口土体并且能够提高冻结效率的盾构管片及施工方法。

发明内容

一种用于联络通道端口的主动支护防渗钢管片及施工方法，主动支护防渗钢管片分为标准块、邻接块、封顶块，每块主动支护防渗钢管片由内嵌式支护防渗结构和管片框架两部分组成。内嵌式支护防渗结构和管片框架通过四个卡扣拼接。

作为优选，管片框架由钢框架构成，其中外环由三块弧形钢板焊接构成，三块弧形钢板之间预留出两道对接缝，每道对接缝两端各有一个锯齿状卡扣支架，弧形钢板上有多个注浆孔。

作为优选，所述管片框架的径向断面设有多个拼接螺孔，相邻衬砌钢管片之间的拼接螺孔相互对应并彼此连通，所述多块主动支护防渗钢管片通过拼接螺孔依次拼接成一个完整的主动支护防渗钢管环。所述管片框架的轴向断面设有多个连接螺孔，相邻主动支护防渗钢管环之间的连接螺孔相互对应并彼此连通，在盾构施工过程中通过连接螺孔将相邻钢管环连接，完成联络通道始发端与接收端的多个主动支护防渗钢管片衬砌施工。

作为优选，内嵌式支护防渗结构由弧形衬砌钢板和两端的支撑柱构成，每端分别设置两个支撑柱，两端的支撑柱之间设有两块弧形肋板，共四块。内嵌式支护防渗结构在向外推动的过程中，弧形肋板与对接缝紧密贴合。

作为优选，支撑柱主体由矩形钢焊接而成，焊接时在对接卡扣支架一面预留多个卡扣槽，每个卡扣槽内有一个卡扣，每个卡扣下方设有弹簧支撑。

作为优选，弧形肋板之间设有一道冻结管路，每块钢管片内的冻结管路紧贴弧形衬砌钢板内壁，进出水口指向环内，相邻钢管片之间冻结管路的进出水口由软管串联，形成环形冻结管路。每个主动支护防渗钢管环具有两道并联的环形冻结管路，每道环形冻结管路分别有一个总出水口和总进水口。所述总进水口和总出水口与冻结设备连接。

采用上述主动支护防渗钢管片，其包括如下步骤：

步骤1加固土层：对联络通道始发端采用洞内水平注浆的方式进行微加固，确保盾构机进入联络通道始发端时，联络通道洞口的土体稳定性满足要求。

步骤2管片安装：盾构机掘进，通过联络通道口时，主动支护防渗钢管片开始安装，以标准块、邻接块、封顶块的顺序进行安装，并通过拼接螺孔拼接成一个管环，再通过连接螺孔连接相邻管环，并在环缝里装上止水橡胶密封条。