[发明专利]道床内纵向暗梁与盾构管片的叠合结构及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及隧道工程技术领域，具体涉及一种道床内纵向暗梁与盾构管片的叠合结构及其施工方法。

背景技术

当前，中国的城市基础设施建设正呈井喷式发展，尤以城市轨道交通工程为代表，可以说城市轨道交通的建设水平与建设速度在一定程度上反应了城市的发展速度。城市轨道交通在给市民出行提供便利、加快城市发展步伐的同时，也承受着多方面的威胁，其中，尤以结构安全、长期耐久性与稳定性最为突出。

城市轨道交通的建设显著加快了沿线地块的开发与经济发展，但同时需要面临着周边环境变化带来的威胁。如周边地块或楼盘开发、地下水位变动或其它地下工程建设等，都可能导致隧道外部环境的变化，引起隧道纵向的不均匀沉降变形，进而影响隧道结构安全、运营安全。此类状况在北京、上海、广州等城市轨道交通建设历史相对久远的城市尤为突出。

地铁运营期间，经常会出现管片接缝渗漏、局部裂缝或破碎等影响正常运营的情况，而由于城市轨道交通隧道一般采用直径6m左右的盾构机掘进，建筑限界与隧道内径之间的预留空间一般仅有100～200mm左右，在考虑施工误差、设备安装误差与地层长期不均匀沉降的情况下，已无富裕空间考虑后期周围环境变化导致的不利影响。因此，如何在设计阶段就考虑后期环境变化可能引起的隧道沉降或变形，提高隧道结构的安全性与后期运营的可靠性，是摆在广大工程参与人员面前的急需解决的一大难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种道床内纵向暗梁与盾构管片的叠合结构及其施工方法，通过道床基础内设置纵向暗梁，并将道床与管片按叠合构件处理，极大地提高了盾构隧道纵向整体刚度，有效减弱了后期环境变化可能导致的隧道纵向不均匀变形，提高了结构自身安全度与运营安全度。

本发明所采用的技术方案为：

道床内纵向暗梁与盾构管片的叠合结构，其特征在于：

包括拼装式的盾构管片，拱底处盾构管片上方设置有道床基础，道床基础上方为钢弹簧浮置板道床，钢弹簧浮置板道床上安装有轨道；

道床基础内设置有横向钢筋与纵向加强钢筋，沿隧道纵向形成暗梁结构。

拱底处盾构管片内表面经凿毛处理后涂刷环氧树脂；

凿毛处理范围为拱底左右30°～45°，处理深度不大于10mm。

钢弹簧浮置板道床内设置有纵向的中央排水沟，道床基础表面对应设置有排水凹槽。

横向钢筋为Φ16～Φ20的螺纹钢；

纵向加强钢筋为Φ16～Φ20mm、间距100～150mm的螺纹钢。

道床内纵向暗梁与盾构管片的叠合结构的施工方法，其特征在于：

包括以下步骤：

步骤一：根据隧道设计轴线高精度掘进，待盾尾处千斤顶伸出距离满足管片拼装要求时，按照管片分块情况与封顶块定位情况进行盾构管片拼装；

步骤二：隧道洞通后，清除隧道底部临时施工用轨道、并按要求对隧道内部进行清理；将隧道拱底处管片进行凿毛处理，范围控制在隧道拱底左右30°～45°，处理深度控制在10mm以内，以满足结构受力要求，把混凝土表面浮浆及松软层全部剔除干净，露出粗骨料，骨料外露75%，并做表面干燥处理；

步骤三：按照设计要求，进行道床基础钢筋笼绑扎，横向钢筋采用直径为Φ16～Φ20的螺纹钢，为了有效提高道床基础的整体性与纵向稳定性，将纵向加强钢筋数量和等级提高，采用Φ16～Φ20，间距100～150mm的螺纹钢，形成纵向暗梁，增加结构纵向整体刚度；

步骤四：道床钢筋笼绑扎完成后，检查钢筋尺寸、规格、钢筋笼安装有无漏项，确保满足设计要求；

步骤五：盾构管片顶部经过凿毛、清洁、干燥后，进行界面处理，将混合好的环氧树脂均匀涂刷在管片顶面，按照由一侧至另一侧、由上至下的顺序进行，按照上述过程涂刷3遍，其中每次间隔时间小于环氧树脂初凝时间，整体涂刷厚度不小于2mm；

步骤六：将已经绑扎好的钢筋笼按要求放置于盾构管片拱底处，浇筑道床基础混凝土，强度等级C40，严格控制混凝土浇筑过程中钢筋笼位移，待混凝土强度达到设计强度的70%以上，拆除模板；

步骤七：道床基础浇筑完成并达到设计强度后，按要求在上方铺设钢弹簧浮置板道床，同时需要在弹簧浮置板道床中间设置中央排水沟，并在上方按要求铺设轨道。

本发明具有以下优点：