專利名稱：盾構(gòu)隧道預(yù)應(yīng)力襯砌施工方法及所用的預(yù)應(yīng)力管片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及盾構(gòu)預(yù)應(yīng)力隧道的施工領(lǐng)域，特別是一種盾構(gòu)隧道預(yù)應(yīng)力襯砌施工方法及所用的預(yù)應(yīng)力管片。
背景技術(shù)：
隨著我國盾構(gòu)施工技術(shù)的不斷發(fā)展，盾構(gòu)隧道預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)已是一種趨勢。中國專利201110125181. 7公開了一種盾構(gòu)隧洞預(yù)應(yīng)力復(fù)合襯砌輸水隧洞，采用分離式設(shè)計(jì)，先在盾構(gòu)掘進(jìn)的過程中進(jìn)行普通管片拼裝，在盾構(gòu)施工結(jié)束后，在普通管片內(nèi)側(cè)現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土，這種施工方法較為費(fèi)工、費(fèi)時(shí)，材料消耗也較大，且由于現(xiàn)澆內(nèi)襯混凝土表面氣泡不易消除，混凝土內(nèi)部鋼筋、波紋管密集造成混凝土澆筑不密實(shí)。性價(jià)比低、施工時(shí)間長，難以滿足現(xiàn)代工程的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種盾構(gòu)隧道預(yù)應(yīng)力襯砌施工方法及所用的預(yù)應(yīng)力管片，可以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，操作簡便快捷、作業(yè)時(shí)間短、材料消耗低、能夠?qū)⒐?br> 期縮短一半。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種預(yù)應(yīng)力管片，管片上設(shè)有多個(gè)沿軸線分布的鋼絞線孔道，多個(gè)管片組成的圓周上，相應(yīng)的鋼絞線孔道之間互相聯(lián)通， 每條鋼絞線孔道上設(shè)有一錨具槽。所述的錨具槽向圓周的內(nèi)側(cè)開口。一種采用上述的預(yù)應(yīng)力管片進(jìn)行盾構(gòu)隧道預(yù)應(yīng)力襯砌施工方法，包括以下步驟
一、盾構(gòu)掘進(jìn)管片拼裝的步驟；
二、通過管片上的錨具槽沿鋼絞線孔道張拉鋼絞線的步驟；
三、混凝土回填的步驟；
通過上述步驟實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)隧道預(yù)應(yīng)力襯砌施工。在步驟一中，從盾構(gòu)隧道底部向上依次對稱拼裝和連接管片，鋼絞線孔道定位準(zhǔn)確，聯(lián)通沒有錯(cuò)臺(tái)；
將預(yù)留錨具槽的管片交錯(cuò)布置在隧道圓環(huán)的中下部位，便于穿錨、張拉、回填作業(yè)； 最后拼裝其他管片成整環(huán)，使管片內(nèi)預(yù)留鋼絞線孔道聯(lián)通成環(huán)； 預(yù)留鐵絲在鋼絞線孔道內(nèi)，在鐵絲端頭設(shè)置棉球，通過鐵絲端頭棉球滑動(dòng)，檢查鋼絞線孔道是否暢通。在步驟二中，利用預(yù)留在鋼絞線孔道內(nèi)的鐵絲將鋼絞線穿錨作業(yè)； 安裝錨具、千斤頂及張拉設(shè)備；
在盾構(gòu)掘進(jìn)過程張拉鋼絞線，張拉按照兩級進(jìn)行，第1級張拉力為15 30%，第2級張拉達(dá)100%，在一環(huán)管片范圍內(nèi)鋼絞線對稱張拉，或按設(shè)計(jì)要求張拉； 拆除千斤頂及張拉設(shè)備。
在步驟三中，根據(jù)鋼絞線有無粘結(jié)，在錨索孔道內(nèi)壓入不同的漿液體，其中有粘結(jié)鋼絞線使用水泥漿液注漿，無粘結(jié)鋼絞線采用油脂注漿；
將與錨具槽混凝土鑿毛后清理干凈；
將管片強(qiáng)度相同的干硬性混凝土倒入錨具槽，并用振搗器振搗密實(shí)。本發(fā)明提供的一種盾構(gòu)隧道預(yù)應(yīng)力襯砌施工方法及所用的預(yù)應(yīng)力管片，通過采用上述的結(jié)構(gòu)，施工時(shí)可以在盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)像安裝普通管片一樣直接拼裝，通過錨具槽張拉鋼絞線，使管片預(yù)受力，以抵抗盾構(gòu)隧道內(nèi)部的壓力(例如水壓力)。現(xiàn)有技術(shù)中的預(yù)應(yīng)力張拉必須在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%時(shí)，方允許張拉。張拉控制應(yīng)力采用0 15% σ con、15 30% σ con、30 60% σ con，60% 103% σ con，持荷5min后應(yīng)力恢復(fù)到100% δ con的多級張拉方式。而本發(fā)明中的管片由于預(yù)先在工廠定制，因此節(jié)省了等待混凝土凝固的時(shí)間，且可以減少張拉的級數(shù)，通常僅需兩級張拉即可滿足設(shè)計(jì)要求，從而大幅提高了施工效率。采用本發(fā)明的盾構(gòu)預(yù)應(yīng)力隧道施工工期減少一半，投資能夠減少一半。施工操作簡便快捷、作業(yè)時(shí)間短、材料消耗低、從而大大降低了施工成本，由于管片采用工廠預(yù)制， 鋼絞線位置控制精度高，且整體質(zhì)量高于現(xiàn)場澆筑。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖1為本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明中單個(gè)管片的剖視圖。
具體實(shí)施例方式一種預(yù)應(yīng)力管片，管片1上設(shè)有多個(gè)沿軸線分布的鋼絞線孔道2，多個(gè)管片1組成的圓周上，相應(yīng)的鋼絞線孔道2之間互相聯(lián)通，每條鋼絞線孔道2上設(shè)有一錨具槽3。所述的錨具槽3在圓周上交錯(cuò)布置。所述的錨具槽3向圓周的內(nèi)側(cè)開口。一種采用上述的預(yù)應(yīng)力管片進(jìn)行盾構(gòu)隧道預(yù)應(yīng)力襯砌施工方法，包括以下步驟 一、盾構(gòu)掘進(jìn)管片拼裝的步驟；
(1)從盾構(gòu)隧道底部向上依次對稱拼裝標(biāo)準(zhǔn)管片和連接管片，鋼絞線孔道定位準(zhǔn)確， 聯(lián)通沒有錯(cuò)臺(tái)。(2)將預(yù)留錨具槽的管片交錯(cuò)布置在隧道圓環(huán)的中下部位，便于穿錨、張拉、回填作業(yè)。(3)最后拼裝楔形管片或封頂管片，管片拼成整環(huán)，使管片內(nèi)預(yù)留鋼絞線孔道聯(lián)通成環(huán)。(4)預(yù)留鐵絲在鋼絞線孔道內(nèi)，通過鐵絲端頭棉球滑動(dòng)，檢查鋼絞線孔道是否暢
ο二、通過管片1上的錨具槽3沿鋼絞線孔道2張拉鋼絞線的步驟；(1)利用預(yù)留在鋼絞線孔道內(nèi)的鐵絲將鋼絞線穿錨作業(yè)。(2)安裝錨具、千斤頂及張拉設(shè)備。(3)在盾構(gòu)掘進(jìn)過程張拉鋼絞線，張拉可按照兩級進(jìn)行，第1級張拉力為15 30%， 第2級張拉達(dá)100%，在一環(huán)管片范圍內(nèi)鋼絞線對稱進(jìn)行張拉或按設(shè)計(jì)要求張拉。(4)拆除千斤頂及張拉設(shè)備。三、混凝土回填的步驟；
(1)根據(jù)不同設(shè)計(jì)要求有無粘結(jié)，在鋼絞線孔道壓入不同的漿液體，(有粘結(jié)鋼絞線使用水泥漿液注漿，無粘結(jié)鋼絞線采用油脂注漿)；并密閉鋼絞線孔道。(2)將錨具槽混凝土面鑿毛后清理干凈。 (3)將與管片強(qiáng)度相同的干硬性混凝土倒入錨具槽，并用振搗器振搗密實(shí)，將混凝土表面收光。(4)在混凝土表面涂刷養(yǎng)護(hù)液養(yǎng)護(hù)。通過上述步驟實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)隧道預(yù)應(yīng)力襯砌施工?；靥畹幕炷敛捎门c管片1相同的混凝土。本發(fā)明將現(xiàn)有盾構(gòu)預(yù)應(yīng)力隧道分管片外襯和預(yù)應(yīng)力混凝土內(nèi)襯的功能合并，在管片拼裝后就可張拉將隧道工期縮短一半，雖然預(yù)制的管片厚度需增加，但取消了預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆混凝土的工程量，投資大大減少，同時(shí)管片生產(chǎn)為工廠化作業(yè)，混凝土質(zhì)量高于現(xiàn)澆混凝土質(zhì)量，盾構(gòu)隧道斷面沒有氣泡麻面等現(xiàn)象，具有結(jié)構(gòu)合理，施工操作方便快捷的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種預(yù)應(yīng)力管片，其特征在于管片(1)上設(shè)有多個(gè)沿軸線分布的鋼絞線孔道(2)， 多個(gè)管片(1)組成的圓周上，相應(yīng)的鋼絞線孔道(2)之間互相聯(lián)通，每條鋼絞線孔道(2)上設(shè)有一錨具槽(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)應(yīng)力管片，其特征在于所述的錨具槽(3)向圓周的內(nèi)側(cè)開口。
3.一種采用權(quán)利要求1-2任一項(xiàng)所述的預(yù)應(yīng)力管片進(jìn)行盾構(gòu)隧道預(yù)應(yīng)力襯砌施工方法，其特征在于包括以下步驟一、盾構(gòu)掘進(jìn)管片拼裝的步驟；二、通過管片(1)上的錨具槽(3)沿鋼絞線孔道(2)張拉鋼絞線的步驟；三、混凝土回填的步驟；通過上述步驟實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)隧道預(yù)應(yīng)力襯砌施工。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的施工方法，其特征在于在步驟一中，從盾構(gòu)隧道底部向上依次對稱拼裝和連接管片(1)，鋼絞線孔道(2)定位準(zhǔn)確，聯(lián)通沒有錯(cuò)臺(tái)；將預(yù)留錨具槽的管片(1)交錯(cuò)布置在隧道圓環(huán)的中下部位，便于穿錨、張拉、回填作業(yè)；最后拼裝其他管片(1)成整環(huán)，使管片(1)內(nèi)預(yù)留鋼絞線孔道(2 )聯(lián)通成環(huán)； 預(yù)留鐵絲在鋼絞線孔道(2)內(nèi)，在鐵絲端頭設(shè)置棉球，通過鐵絲端頭棉球滑動(dòng)，檢查鋼絞線孔道是否暢通。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的施工方法，其特征在于在步驟二中，利用預(yù)留在鋼絞線孔道內(nèi)的鐵絲將鋼絞線穿錨作業(yè)；安裝錨具、千斤頂及張拉設(shè)備；在盾構(gòu)掘進(jìn)過程張拉鋼絞線，張拉按照兩級進(jìn)行，第1級張拉力為15 30%，第2級張拉達(dá)100%，在一環(huán)管片范圍內(nèi)鋼絞線對稱張拉，或按設(shè)計(jì)要求張拉； 拆除千斤頂及張拉設(shè)備。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的施工方法，其特征在于在步驟三中，根據(jù)鋼絞線有無粘結(jié)， 在錨索孔道內(nèi)壓入不同的漿液體，其中有粘結(jié)鋼絞線使用水泥漿液注漿，無粘結(jié)鋼絞線采用油脂注漿；將與錨具槽混凝土鑿毛后清理干凈；將管片強(qiáng)度相同的干硬性混凝土倒入錨具槽，并用振搗器振搗密實(shí)。
全文摘要
一種預(yù)應(yīng)力管片，管片上設(shè)有多個(gè)沿軸線分布的鋼絞線孔道，多個(gè)管片組成的圓周上，相應(yīng)的鋼絞線孔道之間互相聯(lián)通，每條鋼絞線孔道上設(shè)有一錨具槽。一種采用上述的預(yù)應(yīng)力管片進(jìn)行盾構(gòu)隧道預(yù)應(yīng)力襯砌施工方法，包括以下步驟一、盾構(gòu)掘進(jìn)管片拼裝的步驟；二、通過管片上的錨具槽沿鋼絞線孔道張拉鋼絞線的步驟；三、混凝土回填的步驟；通過上述步驟實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)隧道預(yù)應(yīng)力襯砌施工。本發(fā)明通過采用上述的結(jié)構(gòu)，施工時(shí)可以在盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)通安裝普通管片一樣直接拼裝，通過錨具槽張拉鋼絞線，使管片預(yù)受力，以抵抗盾構(gòu)隧道內(nèi)部的壓力(例如水壓力)。采用本發(fā)明的盾構(gòu)預(yù)應(yīng)力隧道施工工期減少一半，投資能夠減少一半。
文檔編號E21D11/10GK102536265SQ20121002354
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月3日
發(fā)明者劉勇, 周山, 孟海, 李志峰, 王軍 申請人:葛洲壩集團(tuán)第五工程有限公司