隧道衬砌管片结构加固型材开孔方法与流程-k8凯发

本发明涉及地铁隧道加固领域，尤其是涉及一种隧道衬砌管片结构加固型材开孔方法。

背景技术：

1、我国地铁隧道建设绝大部分使用盾构法进行施工，目前，隧道衬砌一般由4个种标准块：b1片、b2片、b3片和b4片、2个邻接块l1和l2，以及一个楔形块f片（封顶块）组成。每个规格的衬砌中钢筋预设的位置是固定的。不同地区的地质情况差异很大，地铁隧道的衬砌会因为地层压力、地质松软等情况出现沉降，虽然衬砌没有发生形变，但仍然会严重影响运营线路列车行车安全，因此需要对地铁隧道进行局部加固处理。

2、目前成熟的地铁隧道加固方式是在出现相关病害的隧道衬砌环内圈安装一个紧密贴合的钢环结构，并通过膨胀螺栓及化学锚栓将钢环与隧道衬砌固定在一起。一个钢环一般由5-6片钢环片机械拼装焊接而成；每个钢环片在设计阶段预留有设计开孔位置，在加工阶段在预留的开孔位置进行开孔，在安装阶段根据钢环片上的开孔位置在隧道衬砌管片上钻孔，然后在孔内种植化学锚栓使隧道衬砌结构与钢环紧固结合。在钢环片安装阶段隧道衬砌结构钻孔时，一般要求钻头垂直于打孔位置的切面。

3、然而在钢环设计阶段，没有结合管片分块自身钢筋进行规避开孔，在安装钢环时，经常会出现预留孔与钢筋方式冲突的情况，同时设计单位没有考虑楔形块f片体积小、本身螺栓孔洞多等特点，在设计钢环片上的预留打孔位置时，没有考虑f片的安装位置，从而导致与f片位置重叠的预留打孔位置与f片上的螺栓孔洞重合，造成现场打孔施工中钻头误伤管片连接螺栓的情况经常发生，无法完成打孔及锚栓种植，增加了施工的试错成本，降低了安装效率，同时也误伤了管片连接螺栓。（管片连接螺栓：混凝土管片各分块之间连接固定作用），故而提出一种隧道衬砌管片结构加固型材开孔方法解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种隧道衬砌管片结构加固型材开孔方法，解决在钢环设计阶段，预留打孔位置没有规避管片分块连接螺栓孔和钢筋等问题。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种隧道衬砌管片结构加固型材开孔方法，该方法包括：

3、s1、确定衬砌管片分块规格，获取隧道待加固位置衬砌管片环中楔形块f片、邻接块l片和标准块b片的位置；

4、s2、获取钢筋布设数据，根据步骤s1中各规格分块的位置和钢筋预设参数，获取该衬砌管片环上钢筋和螺栓孔布设数据；

5、s3、确定加固型材环与衬砌管片环的相对位置，获取加固型材环的分片与衬砌管片环各分块之间的相对位置关系，并做出反映衬砌管片环和加固型材结构相对位置的钢筋和螺栓孔分布图；

6、s4、加固型材环分块开孔，根据步骤s3中的分布图排布开孔位置，使得开孔位置与衬砌管片中的钢筋和表面的螺栓孔错位设置。

7、优选方案中，所述步骤s1中衬砌管片环分块规格的具体确认方法为：获取隧道待加固位置衬砌管片环中楔形块f片的位置，并根据楔形块f片的位置确定该衬砌管片环中与其相邻的邻接块l片和其余标准块b片的位置。

8、优选方案中，所述步骤s3中的加固型材环与衬砌管片环相对位置的具体确认方法包括激光测量收集数据方法和设计管片衬砌环与加固型材环的相对位置方法。

9、优选方案中，所述激光测量收集数据方法包括：

10、s31、选定隧道钢轨上表面为基准面；

11、s32、将激光水平仪放在钢轨表面或与钢轨表面处于同一水平高度的平面上；

12、s33、在钢轨表面上垂直放置钢直尺；

13、s34、读取钢直尺上激光水平仪激光线对应的刻度值为h1；

14、s35、将激光水平仪的激光线打到一侧的管片分块上，并利用钢卷尺测量出激光线距离管片分块纵缝之间的弧长为m2，测量弧长时，确保钢卷尺紧贴管片分块，并位于管片环向方向的中间位置；

15、s36、记录临近纵缝的管片分块型号。

16、优选方案中，所述设计管片衬砌环与加固型材环的相对位置方法包括：

17、s37、利用画图软件，根据衬砌管片环的真实结构尺寸参数及加固型材环的设计外形尺寸参数要求，设计两者之间的初步相对位置；

18、s38、计算h1对应的管片弧长为m1,计算初始加固型材底端部道床埋深对应的弧长m3；

19、s39、根据m1、m2、m3、加固型材环的尺寸和直径参数，以及测量的管片分块纵缝的位置，确定衬砌环与加固型材结构两者之间相对位置；

20、s310、计算钢环片分块底端部距离管片分块纵缝之间长度：m=m1 m2 m3；

21、s311、根据m长度、衬砌管片环各分块标准钢筋和螺栓孔分布图、加固型材环向弧长和宽度，做出平面图表达出两者之间相对位置关系。

22、优选方案中，所述衬砌管片分块开孔的具体方法为：

23、s41、复核确定衬砌管片环和加固型材结构尺寸的相对位置；

24、s42、确定加固型材结构的设计参数要求，包括开孔数量、弧长、宽度、开孔大小、分块数量及长度；

25、s43、利用画图软件在衬砌管片环各分块标准钢筋和螺栓孔分布图上合理排布加固型材环各分块的开孔位置，使加固型材环各分块的开孔位置合理规避衬砌结构钢筋、螺栓孔、纵缝和注浆孔位置；

26、s44、根据开孔位置对加固型材结构各分块进行实际开孔，在进行安装时，根据加固型材结构各分块的开孔位置，进行衬砌管片分块的开孔。

27、本发明提供了一种隧道衬砌管片结构加固型材开孔方法，通过在待加固位置的衬砌管片环确定加固型材环的相对位置，并将加固型材环与衬砌管片环的钢筋和螺栓孔等数据相结合至平面图纸上，便于直接在图纸上进行加固型材环预留孔的规避设计，有效地解决了与钢筋相冲突，以及误伤了管片连接螺栓等问题。

技术特征：

1.隧道衬砌管片结构加固型材开孔方法，其特征是：该方法包括：

2.根据权利要求1所述隧道衬砌管片结构加固型材开孔方法，其特征是：所述步骤s1中衬砌管片环分块规格的具体确认方法为：获取隧道待加固位置衬砌管片环中楔形块f片的位置，并根据楔形块f片的位置确定该衬砌管片环中与其相邻的邻接块l片和其余标准块b片的位置。

3.根据权利要求1所述隧道衬砌管片结构加固型材开孔方法，其特征是：所述步骤s3中的加固型材环与衬砌管片环相对位置的具体确认方法包括激光测量收集数据方法和设计管片衬砌环与加固型材环的相对位置方法。

4.根据权利要求3所述隧道衬砌管片结构加固型材开孔方法，其特征是：所述激光测量收集数据方法包括：

5.根据权利要求4所述隧道衬砌管片结构加固型材开孔方法，其特征是：所述设计管片衬砌环与加固型材环的相对位置方法包括：

6.根据权利要求1所述隧道衬砌管片结构加固型材开孔方法，其特征是：所述衬砌管片分块开孔的具体方法为：

技术总结
本发明提供一种隧道衬砌管片结构加固型材开孔方法，该方法包括：s1、确定衬砌管片分块规格；s2、获取钢筋布设数据；s3、确定加固型材环与衬砌管片环的相对位置；s4、加固型材环分块开孔。通过在待加固位置的衬砌管片环确定加固型材环的相对位置，并将加固型材环与衬砌管片环的钢筋和螺栓孔等数据相结合至平面图纸上，便于直接在图纸上进行加固型材环预留孔的规避设计，有效地解决了与钢筋相冲突，以及误伤了管片连接螺栓等问题。

技术研发人员：江威,黄飞宇,刘超超,芮雄,柯美君
受保护的技术使用者：武汉精隧科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8