專利名稱：適應(yīng)大量值地層不均勻沉降或錯動的盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及隧道類，具體的講是涉及一種適應(yīng)大量值地層不均勻沉降或錯動的盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
地裂縫是地表巖土層在自然因素和人為因素作用下，產(chǎn)生開裂并在地面形成一定長度和寬度裂縫的現(xiàn)象。地裂縫是多因素疊加的結(jié)果，在地裂縫活動系統(tǒng)中，其成因以自然地質(zhì)作用為主，人為因素為輔。地裂縫的活動具有三維空間的形變特征，表現(xiàn)為垂直沉降、水平張拉和扭動。
因為地裂縫的活動是一個動態(tài)的變化過程，成因、機理及類型均很復(fù)雜，而且根據(jù)走向不同具有明顯的分段活動特征，有的地表有明顯顯露，有的具隱伏性，對建、構(gòu)筑物的破壞形態(tài)也各不相同，因此工程的防治方法也應(yīng)該針對地裂縫的不同的活動情況與空間展步特性，分段考慮。
針對地裂縫活動情況與空間展步特性，需要線路、結(jié)構(gòu)、軌道和防水等相關(guān)專業(yè)綜合考慮。首先結(jié)構(gòu)設(shè)計要適應(yīng)其不同的變形要求，將其發(fā)生的位移控制在預(yù)設(shè)的位置與結(jié)構(gòu)內(nèi)，而隧道本身結(jié)構(gòu)不受破壞。同時在該范圍內(nèi)預(yù)留足夠的變形空間，以便調(diào)整軌道線路，并處理好接頭防水。
在現(xiàn)有技術(shù)的隧道工程中，對于大量值地層不均勻沉降或錯動造成的地裂縫，例如在10mm以上錯動量，目前還沒有行之有效的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種適應(yīng)大量值地層不均勻沉降或錯動的盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在擴大盾構(gòu)隧道斷面的同時，在結(jié)構(gòu)中設(shè)置大變形襯砌環(huán)段，增加了結(jié)構(gòu)的縱向柔性，提高了結(jié)構(gòu)對不均勻沉降和錯動的適應(yīng)性。
本發(fā)明目的實現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成一種適應(yīng)大量值地層不均勻沉降或錯動的盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)，由若干襯砌環(huán)段連接構(gòu)成，其特征在于所述的襯砌環(huán)段的內(nèi)徑大于標準斷面盾構(gòu)隧道襯砌環(huán)段內(nèi)徑，其中如果二者之差值為Δ，則所述的Δ值，在滿足國家標準規(guī)定的安全系數(shù)下，與該結(jié)構(gòu)所在地地層不均勻沉降或錯動在設(shè)計年限內(nèi)最大垂直位移的預(yù)估值對應(yīng)。
所述若干襯砌環(huán)段中至少有一個是大變形襯砌環(huán)段，該襯砌環(huán)段結(jié)構(gòu)采用兩環(huán)襯砌環(huán)拼裝而成，襯砌環(huán)拼裝面上設(shè)置有定位安裝孔。
所述襯砌環(huán)的管片采用的是鋼制材料。
所述的定位安裝孔處可采用螺栓連接定位安裝。
所述襯砌環(huán)的管片上預(yù)留有注漿管。
本發(fā)明的優(yōu)點是，結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量可靠，能適應(yīng)較大值的地層沉降和錯動，避免隧道中鋼筋混凝土管片的損壞，每環(huán)大變形環(huán)設(shè)計可適應(yīng)10-100mm的錯動量及環(huán)縫張開量。
附圖概述附

圖1為本發(fā)明正面結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本發(fā)明側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3為附圖2的局部放大示意圖；具體技術(shù)方案以下結(jié)合附圖通過實施例對本發(fā)明特征及其它相關(guān)特征作進一步詳細說明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解如圖1-3所示，標號1-8分別表示鋼管片1、鋼管片2、二環(huán)鋼管片拼接位置3、Ω型止水帶4、定位安裝孔5、螺母6、螺栓7、墊圈8。
實施例本實施例由若干襯砌環(huán)段連接構(gòu)成，其中襯砌環(huán)段的內(nèi)徑大于標準斷面盾構(gòu)隧道襯砌環(huán)段內(nèi)徑。地裂縫位置處垂直位移量較大，標準斷面設(shè)計的斷面尺寸不能滿足地裂縫處結(jié)構(gòu)變形的要求，因此在地裂縫影響帶范圍內(nèi)需設(shè)計大斷面的盾構(gòu)隧道，充分考慮其在地鐵運營期間因地裂縫發(fā)展引起的變形量。設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)設(shè)計范圍內(nèi)地裂縫設(shè)計年限內(nèi)最大垂直位移的預(yù)估值，考慮一定安全系數(shù)確定設(shè)計值Δ。如標準斷面盾構(gòu)隧道襯砌內(nèi)徑設(shè)為A，則擴大斷面盾構(gòu)隧道襯砌內(nèi)徑為A+Δ。通過線路調(diào)坡、軌道調(diào)整、運營監(jiān)測與注漿處理相結(jié)合等綜合防治手段，其能適應(yīng)的最大沉降大于A+Δ。
根據(jù)沉降曲線，若干襯砌環(huán)段中間隔一定距離布置一個大變形環(huán)，本實施例的大變形環(huán)由鋼管片1、鋼管片2拼裝而成，二環(huán)的拼裝面上設(shè)置有定位安裝孔5。
在隧道施工階段鋼管片1、鋼管片2之間在定位安裝孔5處采用螺栓7連接定位，在整條隧道推進結(jié)束并穩(wěn)定后，松螺母6，安裝Ω橡膠止水帶4，該接頭形式能適應(yīng)襯砌環(huán)較大張開和錯動。在結(jié)構(gòu)使用階段，可以通過拆卸螺栓7達到讓結(jié)構(gòu)變形的目的，以適應(yīng)較大值的地層沉降和錯動。
在螺栓7上的墊圈8的位置處可墊蝶形彈簧，以釋放隧道的縱向螺栓應(yīng)力，避免鋼筋混凝土管片的損壞。
具體設(shè)計時，每環(huán)設(shè)計可適應(yīng)10-100mm的錯動量及環(huán)縫張開量。
鋼管片1、鋼管片2可預(yù)留注漿管，可隨時對因地裂縫運動隧道下方形成的空洞地層采用注漿加固處理。
對于鋼管片1、鋼管片2直徑的選擇，需在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)設(shè)計尺寸的基礎(chǔ)上考慮地裂縫或地層突變沉降的活動程度確定尺寸的富裕量。
權(quán)利要求
1.一種適應(yīng)大量值地層不均勻沉降或錯動的盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)，由若干襯砌環(huán)段連接構(gòu)成，其特征在于所述的襯砌環(huán)段的內(nèi)徑大于標準斷面盾構(gòu)隧道襯砌環(huán)段內(nèi)徑，其中如果二者之差值為Δ，則所述的Δ值，在滿足國家標準規(guī)定的安全系數(shù)下，與該結(jié)構(gòu)所在地地層不均勻沉降或錯動在設(shè)計年限內(nèi)最大垂直位移的預(yù)估值對應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適應(yīng)大量值地層不均勻沉降或錯動的盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)，其特征在于所述若干襯砌環(huán)段中至少有一個是大變形襯砌環(huán)段，該襯砌環(huán)段結(jié)構(gòu)采用兩環(huán)襯砌環(huán)拼裝而成，襯砌環(huán)拼裝面上設(shè)置有定位安裝孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適應(yīng)大量值地層不均勻沉降或錯動的盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)，其特征在于所述襯砌環(huán)的管片采用的是鋼制材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適應(yīng)大量值地層不均勻沉降或錯動的盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的定位安裝孔處可采用螺栓連接定位安裝。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適應(yīng)大量值地層不均勻沉降或錯動的盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)，其特征在于所述襯砌環(huán)的管片上預(yù)留有注漿管。
全文摘要
本發(fā)明涉及隧道類，具體的講是涉及一種適應(yīng)大量值地層不均勻沉降或錯動的盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在擴大盾構(gòu)隧道斷面的同時，在結(jié)構(gòu)中設(shè)置大變形襯砌環(huán)段，增加了結(jié)構(gòu)的縱向柔性，提高了結(jié)構(gòu)對不均勻沉降和錯動的適應(yīng)性，結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量可靠，能適應(yīng)較大值的地層沉降和錯動，避免隧道中鋼筋混凝土管片的損壞，每環(huán)大變形環(huán)設(shè)計可適應(yīng)10－100mm的錯動量及環(huán)縫張開量。
文檔編號E21D11/00GK1912344SQ20061002979
公開日2007年2月14日 申請日期2006年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月7日
發(fā)明者曹文宏, 喬宗昭, 曹偉飚, 管攀峰, 沈張勇, 朱祖熹, 陸明 申請人:上海市隧道工程軌道交通設(shè)計研究院