專利名稱：盾構(gòu)隧道管片襯砌—錨桿結(jié)構(gòu)體系的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種盾構(gòu)隧道管片襯砌與錨桿共同作用的結(jié)構(gòu)體系，屬于地下建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各種大規(guī)?；A(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷地展開。在鐵路、公路、水利、市 政、軌道交通、磁懸浮等隧道建設(shè)中，隧道盾構(gòu)技術(shù)以其特有的優(yōu)勢在該類工程中得到了越 來越廣泛的應(yīng)用。
現(xiàn)有的盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)主要是指鋼筋混凝土管片襯砌結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)是通過鋼螺栓等先將若 丁片弧形管片連接成管片環(huán)，然后將管片環(huán)再連接到已完成的管片襯砌結(jié)構(gòu)上，隨著盾構(gòu)機(jī) 在土中的向前掘進(jìn)，其后方完成的管狀的管片襯砌結(jié)構(gòu)也不斷延伸，直至掘進(jìn)施工結(jié)束。該 結(jié)構(gòu)的主要缺點(diǎn)為 一是管片之間的連接剛度較之管片本身的剛度小很多，致使盾構(gòu)隧道結(jié) 構(gòu)的縱向抗變形能力——縱向剛度不高，盾構(gòu)隧道在薄弱地層易產(chǎn)生沉降，或者地下水位變 化時易發(fā)生上??；二是盾構(gòu)隧道的管片襯砌結(jié)構(gòu)受隧道附近土體尤其是其下墊層的土體的性 狀影響很大，當(dāng)這些土體性狀惡劣時，勢必對隧道穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響；三是盾構(gòu)隧道的管 片襯砌結(jié)構(gòu)的剛度無法因地調(diào)節(jié)，在荷載過大的隧道局部，如隧道路線拐彎處，或者土體性 狀發(fā)生突變的地方，如土層變化處，隧道易發(fā)生變形。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種盾構(gòu)隧道管片襯砌一錨桿結(jié)構(gòu)體系， 該結(jié)構(gòu)體系縱向抗變形能力強(qiáng)，受周圍土體不利性狀影響小，可以調(diào)節(jié)局部剛度，以滿足交 通運(yùn)輸?shù)母咚仝厔輰λ淼澜Y(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的更高要求。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的構(gòu)思是管片環(huán)連接到己完成的管片襯砌結(jié)構(gòu)上之后，在新 裝的管片環(huán)上通過預(yù)留的錨固孔向土體中打入錨桿。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，確定打入錨桿的數(shù)量、 長度和方向以及錨固孔的位置。然后通過鋼螺栓將錨桿與管片襯砌結(jié)構(gòu)有效連接，為了進(jìn)一 步提高錨桿的錨固效果，可以采用預(yù)應(yīng)力錨桿、中空注漿錨桿等。這樣，管片襯砌結(jié)構(gòu)與錨 桿組成了一個共同作用體系，以提高隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
錨桿與盾構(gòu)隧道管片襯砌的幾種典型的組合方式如下
(1) 每個錨固孔一根錨桿；
(2) 每個錨固孔多根錨桿；
(3) 錨桿橫向定角度打入；
(4) 錨桿縱向定角度打入；
(5) 以上方式的組合及其他。
盾構(gòu)隧道管片襯砌一錨桿結(jié)構(gòu)體系的建立，是將較為成熟的巖土錨固技術(shù)和隧道盾構(gòu)技 術(shù)相結(jié)合，所
以該結(jié)構(gòu)體系的實(shí)施重點(diǎn)是建立錨桿與管片襯砌結(jié)構(gòu)的有效連接。可以單獨(dú)在管片上預(yù)留錨 固孔，也可以將錨固孔與注漿孔合二為一。然后通過鋼螺栓等方式，將錨桿與管片襯砌連接 在一起。
根據(jù)上述發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案
一種隧道盾構(gòu)管片襯砌一錨桿結(jié)構(gòu)體系，包括由管片砌成的管片襯砌和錨桿，管片上有 預(yù)留的錨固孔，錨桿通過錨固孔打入到土體中，并在錨固孔內(nèi)側(cè)處用螺母與錨桿端部螺栓旋 接而建立起管片與錨桿間有效連接。
在上述的盾構(gòu)隧道管片襯砌一錨桿結(jié)構(gòu)體系中，通過單個錨固孔的錨桿的個數(shù)從1個到 若干個，實(shí)現(xiàn)一片管片與1個到若干個錨桿間的連接。
在上述的盾構(gòu)隧道管片襯砌一錨桿結(jié)構(gòu)體系中，錨桿軸線與錨固孔中心線之間，在隧道 的橫向或縱向上形成0°到90°的夾角。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明將錨桿的錨固作用引入到盾構(gòu)隧道管片襯砌結(jié)構(gòu)中，可以增強(qiáng)盾構(gòu)隧道的縱向抗 變形能力，減小隧道的下沉或上浮，減輕周圍土體不利性狀的影響，能夠調(diào)節(jié)隧道局部剛度， 增強(qiáng)隧道拐彎處、地層突變處等不利部位的剛度，提高隧道整體和局部的穩(wěn)定性。


圖1為盾構(gòu)隧道管片襯砌一錨桿結(jié)構(gòu)體系示意圖。
圖2為本發(fā)明的典型組合——每個錨固孔單根錨桿的示意圖。
圖3為本發(fā)明的典型組合——每個錨固孔多根錨桿的示意圖。
圖4為本發(fā)明的典型組合——錨桿橫向定角度打入的示意圖。
圖5為本發(fā)明的典型組合——錨桿縱向定角度打入的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例結(jié)合附圖詳述如下-
參見圖1，本盾構(gòu)隧道管片襯砌一錨桿結(jié)構(gòu)體系，包括管片1砌成的管片襯砌4和錨桿2， 管片1上留有預(yù)留的錨固孔3，錨桿2通過錨固孔3打入到土體中，并在錨固孔3內(nèi)側(cè)處用
螺母與錨桿2端部螺栓旋接而建立起管片1與錨桿2間有效連接。
參見圖2，本實(shí)施例的一個典型組合是 一片管片1上的一個錨固孔3中僅穿過一個錨桿2。
參見圖3，本實(shí)施例的另一個典型組合是 一片管片1上的一個錨固孔3中穿過三個錨桿
2
參見圖4,本實(shí)施例的第三種典型組合是 一片管片1上的一個錨固孔3中穿過一個錨桿
2，錨桿2軸線與錨固孔3中心線5之間在隧道橫向上形成一個夾角6。
參見圖5,本實(shí)施例的第四種典型組合是 一片管片1上的一個錨固孔3中穿過一個錨桿 2，錨桿2軸線與錨固孔3中心線5之間在隧道縱向上形成一個夾角7。
權(quán)利要求
1、盾構(gòu)隧道管片襯砌—錨桿結(jié)構(gòu)體系，包括由管片(1)砌成的管片襯砌(4)和錨桿(2)，其具體特征在于所述的管片(1)上有預(yù)留的錨固孔(3)，錨桿(2)通過錨固孔(3)打入到土體中，并在錨固孔(3)內(nèi)側(cè)處用螺母與錨桿(2)端部螺栓旋接而建立起管片(1)與錨桿(2)間有效連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的盾構(gòu)隧道管片襯砌一錨桿結(jié)構(gòu)體系，其特征在于通過單個錨固孔(3) 的錨桿(2)的個數(shù)從1個到若干個，實(shí)現(xiàn)一片管片(l)與1個到若干個錨桿(2)間的連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的盾構(gòu)隧道管片襯砌一錨桿結(jié)構(gòu)體系，其特征在于錨桿(2)與錨 固孔(3)中心線(5)之間，在隧道的橫向或縱向上形成O。至l」9(T的夾角(6，7)。
全文摘要
盾構(gòu)隧道管片襯砌—錨桿結(jié)構(gòu)體系，是在盾構(gòu)隧道管片襯砌周圍打入錨桿，并通過鋼螺栓建立起錨桿與管片襯砌的有效連接。盾構(gòu)隧道管片襯砌—錨桿結(jié)構(gòu)體系，將錨桿的錨固作用引入到盾構(gòu)隧道管片襯砌結(jié)構(gòu)中，可以減少隧道的下沉或上浮，減輕周圍土體惡劣性狀的影響，增強(qiáng)隧道拐彎處、地層突變處等不利部位的剛度，提高隧道結(jié)構(gòu)整體和局部的穩(wěn)定性。
文檔編號E21D21/00GK101392654SQ20081020198
公開日2009年3月25日 申請日期2008年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月30日
發(fā)明者瑋 崔, 張孟喜, 辛志明, 薏 鐘, 超 黃 申請人:上海大學(xué)