设拼装式波纹钢肋板加固内壁的盾构隧道修建方法

1.本发明涉及地铁隧道建筑技术领域，尤其涉及一种设拼装式波纹钢肋板加固内壁的盾构隧道修建方法。

背景技术：

2.近年来，城市盾构隧道建设的高速发展，与此同时，由于运营时间的增加，以及周围的施工扰动、地震、腐蚀等外力作用下，部分运营隧道逐渐出现不同程度的病害问题，如：结构开裂、接缝渗漏水与纵向不均匀沉降等，进而导致盾构隧道结构性能的下降，严重威胁公共交通安全。因此，盾构隧道的加固显得非常有必要。
3.目前对于运营隧道的加固方法大致分为外部地层加固与内部衬砌加固两种，外部地层加固方法包括注浆法、超前锚杆等；内部加固衬砌方法包括粘贴钢板法、嵌入钢拱架、粘贴纤维材料等。目前现有的各种盾构隧道加固方法主要取决于新材料与新技术的应用，不同的方法都能在一定程度上起到增强结构承载力与防止渗漏水的作用，但也存在一定的局限性。对于内部衬砌加固中的粘贴钢板法，它是将厚钢板分段安装与盾构隧道的内侧，从而提高盾构隧道结构承载力与整体刚度，但是，此种方法经济性较差，施工工艺较为复杂，随着盾构隧道运营时间的进一步增长，钢板的自重大与防腐蚀性能低等问题也会逐渐暴露出来。另外现有的相邻的隧道管片段以及相邻的弧形混凝土预制板之间的密封连接效果差，密封效果差则容易产生渗水。

技术实现要素：

4.本发明第一个目的旨在提供一种修建出的隧道内衬自重小强度高的设拼装式波纹钢肋板加固内壁的盾构隧道修建方法，解决了现有的内部衬砌加固形成内衬所存在的自重大的问题。
5.本发明的第二个发明目的旨在进一步提供一种施工处的隧道管壁的密封性连接可靠性好的设拼装式波纹钢肋板加固内壁的盾构隧道修建方法，解决了现有的地铁隧道的隧道管壁密封可靠性和连接可靠性差的问题。
6.以上技术问题是通过以下技术方案解决的：一种设拼装式波纹钢肋板加固内壁的盾构隧道修建方法，设拼装式波纹钢肋板加固内壁的盾构隧道包括若干沿隧道延伸方向分布的隧道管片段，隧道管片段拼接在一起构成隧道管壁，所述隧道管片段为混凝土结构，所述隧道管片段由若干沿隧道管片段周向分布的弧形混凝土预制板拼接而成，设拼装式波纹钢肋板加固内壁的盾构隧道还包括拼装式波纹钢肋板加固内壁，所述拼装式波纹钢肋板加固内壁由沿隧道延伸方向分布的若干支撑环拼接而成，所述支撑环沿盾构隧道的周向延伸，相邻的支撑环固定在一起，所述支撑环由沿支撑环周向分布的若干弧形分段拼接而成，所述的弧形分段包括底板、连接在底板沿支撑环周向两端的周向端板和连接在底板沿支撑环轴向两端的轴向端板，底板、周向端板和轴向端板围成盒体，所述底板为沿支撑环周向弯曲的弧形；支撑环安装在盾构隧道内时，底板的外表面贴合在盾构隧道内周面上；所述盒体
内连接有波纹钢板制作而成的肋板，肋板上的波纹方向为支撑环的轴向，肋板为沿支撑环周向弯曲的弧形，肋板上的波峰贴合在底板的内表面上；制作盾构隧道时，先拼接隧道管片段形成隧道管壁，再拼接支撑环形成拼装式波纹钢肋板加固内壁。本技术方案中的拼装式波纹钢肋板加固内壁，比起普通的钢板，波纹钢板由于自身的双曲薄壁结构在纵向与轴向形成了曲拱，因而其三维立体的应力导向增加了结构的承载力与稳定性。若对该结构采用热浸镀技术或使用不锈钢材料，将大大提高结构的抗腐蚀性能，使得加固结构的使用寿命更长，从而减少修复次数，降低了盾构隧道加固的成本。
7.作为优选，弧形混凝土预制板的沿隧道管片段的周向的两个端面上设有沿隧道管片段的轴向延伸的轴向沟槽，弧形混凝土预制板的沿隧道管片段轴向的两个端面上设有沿隧道管片段的周向延伸的周向沟槽，轴向沟槽与周向沟槽连通，相邻的隧道管片段上的所述周向沟槽合围而成环形密封孔，环形密封孔内浇筑水泥浆而形成将相邻的隧道管片段密封连接在一起的外混凝土密封环，相邻的弧形混凝土预制板上的所述轴向沟槽合围而成直密封孔，直密封孔内浇筑水泥浆而形成将相邻的弧形混凝土预制板密封连接在一起的外混凝土密封条，外混凝土密封环与外混凝土密封条浇筑在一起；弧形混凝土预制板的沿弧形混凝土预制板的周向的两个端面上设有沿弧形混凝土预制板的轴向延伸的轴向缺口，轴向缺口位于弧形混凝土预制板的径向内端上，弧形混凝土预制板的沿弧形混凝土预制板轴向的两个端面上设有沿沿弧形混凝土预制板的周向延伸的周向缺口，周向缺口位于弧形混凝土预制板的径向内端上，轴向缺口与周向缺口连通，相邻的弧形混凝土预制板上的所述周向缺口合围而成环形密封沟，环形密封沟内浇筑水泥浆而形成将相邻的弧形混凝土预制板密封连接在一起的内混凝土密封环，相邻的弧形混凝土预制板上的所述轴向缺口合围而成直密封沟，直密封沟内浇筑水泥浆而形成将相邻的弧形混凝土预制板密封连接在一起的内混凝土密封条，环形内混凝土密封环与混凝土密封内粘结条浇筑在一起；隧道管片段的连接处同支撑环的连接处错开，支撑环通过所述内混凝土密封环和内混凝土密封条粘结在所述隧道管壁的内周面上；制作盾构隧道的过程如下：a、将隧道管片段拼接在一起构成隧道管壁；b、将支撑环拼接在一起形成位于隧道管壁内部空间内的拼装式波纹钢肋板加固内壁；c、从直密封孔内注入水泥浆而填充满环形密封孔与直密封孔、从直密封沟内注入水泥浆而填充满直密封沟与环形密封沟，环形密封孔内的水泥浆固化形成外混凝土密封环、直密封孔内的水泥浆固化形成外混凝土密封条、环形密封沟内的水泥浆固化形成内混凝土密封条、直密封沟内的水泥浆固化形成内混凝土密封条。本技术方案，能够使得隧道管片段之间的连接密封可靠，不容易从对接出产生渗水，对支撑环进行固定时方便，支撑环能够兼做给环形密封沟和直密封沟内注浆时的模具。
8.作为优选，所述弧形混凝土预制板的端面上设有沿隧道管片段的轴向延伸的穿绳孔，所述穿绳孔内穿设有处于张紧状态的钢索，所有的所述隧道管片段被所述钢索拉紧而抵接在一起，所述穿绳孔内浇筑有混凝土内芯，混凝土内芯将钢索同弧形混凝土预制板浇筑在一起；步骤a的过程如下：a1在钢索的一端设置卡头卡在隧道管壁的一个端面上；a2将钢索的另一端穿过设定数量的隧道管片段的穿绳孔后同钢索张紧机构连接在一起，钢索张紧机构支撑在所述设定数量的隧道管片段中离卡头最远的隧道管片段的端面上，通过钢索张紧机构张紧钢索，钢索张紧机构张紧钢索时产生的力使得所述设定数量隧道管片段顶紧在一起；步骤c中还从穿绳孔注入水泥浆，穿绳孔内的水泥浆固化形成所述混凝土内芯，所
有的所述水泥浆固化后使钢索张紧机构失去对钢索的张紧作用，在混凝土内芯的作用下钢索仍旧保持张紧作用而使得隧道管片段保持设定的力顶紧在一起；重复步骤a2、b和c，直到隧道管壁施工完成。能够使得隧道管片段之间连接紧密，降低注浆时产生泄露和形成水泥粘结层的厚度，使得连接更为牢固可靠。钢索除了在施工时起到进行张紧的作用，施工完成后能够起到连接筋的作用。
9.作为优选，弧形混凝土预制板的轴向端面上设有连通穿绳孔和周向沟槽的连通沟槽，穿绳孔内的水泥浆为从轴向密封孔内注入后经过所述连通沟槽进入而填充满穿绳孔的。在拉索保持张紧的状态下注浆形成内芯时方便。
10.作为优选，相邻的隧道管片段之间设有不锈钢密封环，不锈钢密封环端面上对应隧道管片段端面上的隧道管片段部凸起的部位设有被隧道管片段部凸起刚好填充满的密封环部凹坑、对应隧道管片段端面上的隧道管片段部凹坑的部位设有刚好填充满隧道管片段部凹坑的密封环部凸起；制作安装不锈钢密封环的方法为：将相邻的隧道管片段之间放入橡皮泥制作而成的取模环，然后使隧道管片段挤压取模环而获取对接在一起的两段隧道管片段的端面的凹凸数据及两段隧道管片段端面之间的缝隙宽度变化数据的隧道管片段端面配合数据，根据隧道管片段端面配合数据加工出厚度数据同所述阀芯肯定变化数据一致及端面凹凸数据同所述隧道管片段的端面凹凸数据匹配的不锈钢密封环，使不锈钢密封环以同取模环取模时的位置相同的位置放在两段隧道管片段之间且被相邻的隧道管片段夹紧。隧道管片段制作后在实际对接中会存在端面不能够平行贴合对接的现象，此时进行注浆则会从对接处产生漏浆，漏浆则导致注浆压力删减快，压力删减快则导致一次能够注浆连接在一起的隧道管片段的数量少。本技术方案则能够解决以上技术问题。
11.作为优选，所述卡头设有连接通孔，所述钢索穿设在所述连接通孔内，钢索的端部打结形成绳结而卡在所述连接通孔的一端，连接通孔的另一端同钢索焊接在一起而形成焊块，钢索位于绳结和焊块之间的部分以钢索张紧而对隧道管片段进行压紧时的力以上的张紧力处于张紧状态；将卡头同钢索固定在一起的方法为：将钢索端头穿过连接通孔后打结形成能够阻止钢索从连接通孔通过的位于连接通孔一端的绳结，从连接通孔的另一端拉钢索到张紧力达到钢索张紧而对隧道管片段进行压紧时的力以上，在钢索保持张紧的状态下将钢索同连接通孔的另一端焊接在一起形成焊块。通过设置卡头和焊接连接而且能够保证二者为同时受力，强度好，解决了由于受钢索小导致的打个受力点小容易产生受力不够的问题。
12.作为优选，所述钢索张紧机构包括定支撑板、动支撑板和若干钢索固定机构，定支撑板上连接有若干穿设在动支撑板上的导向柱，动支撑板上螺纹连接有支撑在定支撑板上的螺纹顶杆，所述定支撑板设有用于穿设在所述周向沟槽内的环形密封定位凸起，所述定支撑板对应所述轴向密封孔的部分设有注浆孔、对应所述穿绳孔的部位设有钢索过孔，所述钢索固定结构连接在所述动支撑板上；通过钢索张紧机构张紧钢索实现隧道管片段抵接紧的方法为：以注浆孔同直密封对齐、环形密封定位凸起位于周向沟槽内的方式按压在同一次挤压紧的隧道管片段中的离卡头最远的隧道管片段的远离卡头一侧的端面上，钢索一一对应的地穿过钢索过孔后一一对应地同钢索固定结构固定在一起，转动螺纹顶杆使动支撑板同定支撑板分开，动支撑板驱动钢索固定结构一起移动从而使得钢索被张紧，钢索张紧的同时定支撑板挤压隧道管片段从而使得隧道管片段之间被挤压紧。提供了钢索张紧机
构的一种具体技术方案。
13.作为优选，所述钢索固定机构包括一端穿设在动支撑板上的支撑杆、连接在支撑杆端面上的力传感器、棱柱面配合套设在支撑杆上的按压所述力传感器的挤压套、驱动挤压套朝远离定支撑板的方向去挤压力传感器的顶杆和连接在支撑杆另一的将钢索同支撑杆固定在一起的钢索连接结构，所述顶杆螺纹连接在支撑架上，支撑架同动支撑板固定在一起；转动螺纹顶杆使动支撑板同定支撑板分开到有一个钢索固定机构中的力传感器检测到的力达到设定值时停止转动螺纹顶杆，转动力传感器检测到的力未达到设定值的钢索固定机构中的所述顶杆，顶杆驱动支撑杆朝远离定支撑板的方向移动到力传感器检测到的力达到设定值时停止转动顶杆。能够在保证每一个钢索被张紧的前提下速度张紧时间。顶杆的转动不好在力传感器上产生转动导致力传感器损坏。
14.作为优选，所述钢索连接结构包括抱箍、连接销和叉在连接销两端的两个叉，所述叉同所述支撑杆连接在一起；通过钢索连接结构固定钢索的方法为，将钢索的端部从连接销位于两个叉之间的部位绕过后形成折叠部，通过抱箍将所述折叠部抱紧。
15.作为优选，弧形混凝土预制板沿隧道管片段周向的一端的端面上设有榫槽、另一端的端面上设有榫头，榫槽沿隧道管片段的轴向延伸；相邻的弧形混凝土预制板，一个弧形混凝土预制板上的所述榫头穿设在另一个弧形混凝土预制板的所述榫槽内。能够提高弧形混凝土预制板之间的连接可靠性。
16.作为优选，所述肋板沿支撑环轴向的尺寸为波纹钢板的波纹的波长的一倍以上。能够重复发挥波纹钢板的强度优势。
17.作为优选，沿支撑环周向相邻的位于两个弧形分段上的两块所述周向端板贴合且固定在一起。对隧道管壁进行加固时的强度提升效果好，固定可靠。
18.作为优选，所述周向端板所在的平面沿支撑环的径向延伸且同支撑环的轴线平行。连接处的连接可靠。
19.作为优选，肋板沿支撑环周向的两端一一对应地贴合且焊接在同一个弧形分段中的两块所述周向端板上。连接可靠。
20.作为优选，所述周向端板上设有周向端板部螺栓孔，沿支撑环周向相邻的两个弧形分段上的两块所述周向端板通过周向连接铆钉穿过所述周向端板部螺栓孔后锚接在一起而进行固定。连接方便，且能够避免螺栓配合螺母连接在地铁运营中产生的振动导致的松动。
21.作为优选，位于两个支撑环上的沿支撑环轴向相邻的两块所述轴向端板贴合且固定在一起。
22.作为优选，所述轴向端板所在的平面垂直于支撑环的轴线。
23.作为优选，所述轴向端板上设有轴向端板部螺栓孔，沿支撑环轴向相邻的位于两个支撑环上的两块所述轴向端板通过轴向连接铆钉穿过所述轴向端板部螺栓孔后铆接在一起而进行固定。连接方便，且能够避免螺栓配合螺母连接在地铁运营中产生的振动导致的松动。
24.作为优选，同一个弧形分段的两块所述轴向端板通过加强板连接在一起，肋板位于底板和加强板之间；相邻的两个支撑环之间，一个支撑环上的两个弧形分段的连接处同另一个支撑环上的两个弧形分段的连接处错开。
25.本发明具有下述优点：设置拼装式波纹钢肋板加固内壁，能够提高强度；本技术方案中的隧道管片段之间的连接可靠且强度好；本技术方案中的拼装式波纹钢肋板加固内壁存在以下优点：(1)通过波纹钢板制作出的双曲薄壁结构的肋板，增加了结构的承载力与整体稳定性，重量轻，材料选用不锈钢结构，耐腐蚀与强度高的特点使得该加固体系使用寿命大大提高，变相的节约了加固成本；(2)可随时拼装与拆卸的结构特点使得加固施工的过程更加方便快捷，并且与原隧道管片贴合性好，加固精度更高；(3)锚固的拼接方法避免了加固结构因隧道运营过程产生的震动引起的螺栓松动，增加了加固结构的整体稳定性；(4)该加固结构形式由统一型号节段拼接而成，型号可以有多种变化，有利于工厂的批量生产与施工中的拼装。
附图说明
26.图1为施工设拼装式波纹钢肋板加固内壁的盾构隧道时的示意图；
27.图2为图1的b处的局部放大示意图；
28.图3为图1的c处的局部放大示意图
29.图4为图1的d处的局部放大示意图；
30.图5为图1的e处的局部放大示意图；
31.图6为图5的f处的局部放大示意图；
32.图7为设拼装式波纹钢肋板加固内壁的盾构隧道的轴向观察时的示意图；
33.图8为两个支撑环连接在一起时的示意图；
34.图9为图8的a处的局部放大示意图。
35.图中：隧道管片段1、拼装式波纹钢肋板加固内壁2、弧形混凝土预制板3、支撑环4、弧形分段47、底板5、周向端板6、轴向端板7、肋板8、周向端板部螺栓孔9、轴向端板部螺栓孔10、加强板11、间隙12、一个支撑环上的两个弧形分段的连接处13、另一个支撑环上的两个弧形分段的连接处14、周向沟槽15、外混凝土密封环16、直密封孔17、周向缺口18、直密封沟19、内混凝土密封环20、钢索22、混凝土内芯23、连通沟槽25、不锈钢密封环26、连接通孔27、绳结28、焊块29、定支撑板30、动支撑板31、钢索固定机构32、导向柱33、螺纹顶杆34、环形密封定位凸起35、支撑杆36、力传感器37、挤压套38、顶杆39、支撑架40、抱箍41、连接销42、叉43、折叠部44、榫头45、卡头46。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.参见图1到图8，一种设拼装式波纹钢肋板加固内壁的盾构隧道修建方法，设拼装式波纹钢肋板加固内壁的盾构隧道包括若干沿隧道延伸方向分布的隧道管片段1和拼装式波纹钢肋板加固内壁2，隧道管片段拼接在一起构成隧道管壁，隧道管片段为混凝土结构。隧道管片段由若干沿隧道管片段周向分布的弧形混凝土预制板3拼接而成。拼装式波纹钢肋板加固内壁由沿隧道延伸方向分布的若干支撑环4拼接而成。支撑环沿盾构隧道的周向
延伸，相邻的支撑环固定在一起，支撑环由沿支撑环周向分布的若干弧形分段47拼接而成。弧形分段包括底板5、连接在底板沿支撑环周向两端的周向端板6和连接在底板沿支撑环轴向两端的轴向端板7，底板、周向端板和轴向端板围成盒体，底板为沿支撑环周向弯曲的弧形；支撑环安装在盾构隧道内时，底板的外表面贴合在盾构隧道内周面上；盒体内连接有波纹钢板制作而成的肋板8，肋板上的波纹方向为支撑环的轴向，肋板为沿支撑环周向弯曲的弧形，肋板上的波峰贴合在底板的内表面上；制作盾构隧道时，先拼接隧道管片段形成隧道管壁，再拼接支撑环形成拼装式波纹钢肋板加固内壁。肋板沿支撑环轴向的尺寸为波纹钢板的波纹的波长的一倍以上，本实施例中为1.5倍波长。沿支撑环周向相邻的位于两个弧形分段上的两块周向端板贴合且固定在一起。周向端板所在的平面沿支撑环的径向延伸且同支撑环的轴线平行。肋板沿支撑环周向的两端一一对应地贴合且焊接在同一个弧形分段中的两块所述周向端板上。周向端板上设有周向端板部螺栓孔9，沿支撑环周向相邻的两个弧形分段上的两块周向端板通过周向连接铆钉穿过周向端板部螺栓孔后锚接在一起而进行固定。位于两个支撑环上的沿支撑环轴向相邻的两块所述轴向端板贴合且固定在一起。轴向端板所在的平面垂直于支撑环的轴线。轴向端板上设有轴向端板部螺栓孔10，沿支撑环轴向相邻的位于两个支撑环上的两块所述轴向端板通过轴向连接铆钉穿过轴向端板部螺栓孔后铆接在一起而进行固定。同一个弧形分段的两块轴向端板通过加强板11连接在一起，加强板同两块轴向端板之间都留有间隙12，使得进行固定时施工方便。肋板位于底板和加强板之间；相邻的两个支撑环之间，一个支撑环上的两个弧形分段的连接处13同一个支撑环上的两个弧形分段的连接处14错开。
38.弧形混凝土预制板的沿隧道管片段的周向的两个端面上设有沿隧道管片段的轴向延伸的轴向沟槽，弧形混凝土预制板的沿隧道管片段轴向的两个端面上设有沿隧道管片段的周向延伸的周向沟槽15，轴向沟槽与周向沟槽连通，相邻的隧道管片段上的周向沟槽合围而成环形密封孔，环形密封孔内浇筑水泥浆而形成将相邻的隧道管片段密封连接在一起的外混凝土密封环16，相邻的弧形混凝土预制板上的轴向沟槽合围而成直密封孔17，直密封孔内浇筑水泥浆而形成将相邻的弧形混凝土预制板密封连接在一起的外混凝土密封条，外混凝土密封环与外混凝土密封条浇筑在一起；弧形混凝土预制板的沿弧形混凝土预制板的周向的两个端面上设有沿弧形混凝土预制板的轴向延伸的轴向缺口，轴向缺口位于弧形混凝土预制板的径向内端上，弧形混凝土预制板的沿弧形混凝土预制板轴向的两个端面上设有沿沿弧形混凝土预制板的周向延伸的周向缺口18，周向缺口位于弧形混凝土预制板的径向内端上，轴向缺口与周向缺口连通，相邻的弧形混凝土预制板上的周向缺口合围而成环形密封沟，环形密封沟内浇筑水泥浆而形成将相邻的弧形混凝土预制板密封连接在一起的内混凝土密封环20，相邻的弧形混凝土预制板上的轴向缺口合围而成直密封沟19，直密封沟内浇筑水泥浆而形成将相邻的弧形混凝土预制板密封连接在一起的内混凝土密封条，环形内混凝土密封环与混凝土密封内粘结条浇筑在一起；隧道管片段的连接处同支撑环的连接处错开，支撑环通过内混凝土密封环和内混凝土密封条粘结在所述隧道管壁的内周面上；制作盾构隧道的过程如下：a、将隧道管片段拼接在一起构成隧道管壁；b、将支撑环拼接在一起形成位于隧道管壁内部空间内的拼装式波纹钢肋板加固内壁；c、从直密封孔内注入水泥浆而填充满环形密封孔与直密封孔、从直密封沟内注入水泥浆而填充满直密封沟与环形密封沟，环形密封孔内的水泥浆固化形成外混凝土密封环、直密封孔内的水泥浆
固化形成外混凝土密封条、环形密封沟内的水泥浆固化形成内混凝土密封条、直密封沟内的水泥浆固化形成内混凝土密封条。
39.进一步地，弧形混凝土预制板的端面上设有沿隧道管片段的轴向延伸的穿绳孔，穿绳孔内穿设有处于张紧状态的钢索22，所有的隧道管片段被钢索拉紧而抵接在一起，穿绳孔内浇筑有混凝土内芯23，混凝土内芯将钢索同弧形混凝土预制板浇筑在一起；步骤a的过程如下：a1在钢索的一端设置卡头46卡在隧道管壁的一个端面上；a2将钢索的另一端穿过设定数量的隧道管片段的穿绳孔后同钢索张紧机构连接在一起，钢索张紧机构支撑在设定数量的隧道管片段中离卡头最远的隧道管片段的端面上，通过钢索张紧机构张紧钢索，钢索张紧机构张紧钢索时产生的力使得所述设定数量隧道管片段顶紧在一起；步骤c中还给穿绳孔注入水泥浆，穿绳孔内的水泥浆固化形成所述混凝土内芯，所有的所述水泥浆固化后使钢索张紧机构失去对钢索的张紧作用，在混凝土内芯的作用下钢索仍旧保持张紧作用而使得隧道管片段保持设定的力顶紧在一起；重复步骤a2、b和c，直到隧道管壁施工完成。弧形混凝土预制板的轴向端面上设有连通穿绳孔和周向沟槽的连通沟槽25，穿绳孔内的水泥浆为从轴向密封孔内注入后经过连通沟槽进入而填充满穿绳孔的。为了注浆通槽，在不同时刻连接在一起的隧道管片段之间设置排气孔进行出气。相邻的隧道管片段之间设有不锈钢密封环26，不锈钢密封环端面上对应隧道管片段端面上的隧道管片段部凸起的部位设有被隧道管片段部凸起刚好填充满的密封环部凹坑、对应隧道管片段端面上的隧道管片段部凹坑的部位设有刚好填充满隧道管片段部凹坑的密封环部凸起；制作安装不锈钢密封环的方法为：将相邻的隧道管片段之间放入橡皮泥制作而成的取模环，然后使隧道管片段挤压取模环而获取对接在一起的两段隧道管片段的端面的凹凸数据及两段隧道管片段端面之间的缝隙宽度变化数据的隧道管片段端面配合数据，根据隧道管片段端面配合数据加工出厚度数据同所述阀芯肯定变化数据一致及端面凹凸数据同所述隧道管片段的端面凹凸数据匹配的不锈钢密封环，使不锈钢密封环以同取模环取模时的位置相同的位置放在两段隧道管片段之间且被相邻的隧道管片段夹紧。卡头设有连接通孔27，钢索穿设在所述连接通孔内，钢索的端部打结形成绳结28而卡在连接通孔的一端，连接通孔的另一端同钢索焊接在一起而形成焊块29，钢索位于绳结和焊块之间的部分以钢索张紧而对隧道管片段进行压紧时的力以上的张紧力处于张紧状态；将卡头同钢索固定在一起的方法为：将钢索端头穿过连接通孔后打结形成能够阻止钢索从连接通孔通过的位于连接通孔一端的绳结，从连接通孔的另一端拉钢索到张紧力达到钢索张紧而对隧道管片段进行压紧时的力以上，在钢索保持张紧的状态下将钢索同连接通孔的另一端焊接在一起形成焊块。钢索张紧机构包括定支撑板30、动支撑板31和若干钢索固定机构32，定支撑板上连接有若干穿设在动支撑板上的导向柱33，动支撑板上螺纹连接有支撑在定支撑板上的螺纹顶杆34，定支撑板设有用于穿设在周向沟槽内的环形密封定位凸起35，定支撑板对应轴向密封孔的部分设有注浆孔、对应穿绳孔的部位设有钢索过孔，钢索固定结构连接在动支撑板上；通过钢索张紧机构张紧钢索实现隧道管片段抵接紧的方法为：以注浆孔同直密封对齐、环形密封定位凸起位于周向沟槽内的方式按压在同一次挤压紧的隧道管片段中的离卡头最远的隧道管片段的远离卡头一侧的端面上，钢索一一对应的地穿过钢索过孔后一一对应地同钢索固定结构固定在一起，转动螺纹顶杆使动支撑板同定支撑板分开，动支撑板驱动钢索固定结构一起移动从而使得钢索被张紧，钢索张紧的同时定支撑板挤压隧道管片段从而使得隧道管片段
之间被挤压紧。钢索固定机构包括一端穿设在动支撑板上的支撑杆36、连接在支撑杆端面上的力传感器37、棱柱面配合套设在支撑杆上的按压力传感器的挤压套38、驱动挤压套朝远离定支撑板的方向去挤压力传感器的顶杆39和连接在支撑杆另一的将钢索同支撑杆固定在一起的钢索连接结构，顶杆螺纹连接在支撑架40上，支撑架同动支撑板固定在一起；转动螺纹顶杆使动支撑板同定支撑板分开到有一个钢索固定机构中的力传感器检测到的力达到设定值时停止转动螺纹顶杆，转动力传感器检测到的力未达到设定值的钢索固定机构中的顶杆，顶杆驱动支撑杆朝远离定支撑板的方向移动到力传感器检测到的力达到设定值时停止转动顶杆。钢索连接结构包括抱箍41、连接销42和叉在连接销两端的两个叉43，叉同支撑杆连接在一起；通过钢索连接结构固定钢索的方法为，将钢索的端部从连接销位于两个叉之间的部位绕过后形成折叠部44，通过抱箍将折叠部抱紧。弧形混凝土预制板沿隧道管片段周向的一端的端面上设有榫槽、另一端的端面上设有榫头45，榫槽沿隧道管片段的轴向延伸；相邻的弧形混凝土预制板，一个弧形混凝土预制板上的所述榫头穿设在另一个弧形混凝土预制板的所述榫槽内。
40.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新本的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种设拼装式波纹钢肋板加固内壁的盾构隧道修建方法，设拼装式波纹钢肋板加固内壁的盾构隧道包括若干沿隧道延伸方向分布的隧道管片段，所述隧道管片段拼接在一起构成隧道管壁，所述隧道管片段为混凝土结构，所述隧道管片段由若干沿隧道管片段周向分布的弧形混凝土预制板拼接而成，其特征在于，设拼装式波纹钢肋板加固内壁的盾构隧道还包括拼装式波纹钢肋板加固内壁，所述拼装式波纹钢肋板加固内壁由沿隧道延伸方向分布的若干支撑环拼接而成，所述支撑环沿盾构隧道的周向延伸，相邻的支撑环固定在一起，所述支撑环由沿支撑环周向分布的若干弧形分段拼接而成，所述的弧形分段包括底板、连接在底板沿支撑环周向两端的周向端板和连接在底板沿支撑环轴向两端的轴向端板，底板、周向端板和轴向端板围成盒体，所述底板为沿支撑环周向弯曲的弧形；支撑环安装在盾构隧道内时，底板的外表面贴合在盾构隧道内周面上；所述盒体内连接有波纹钢板制作而成的肋板，肋板上的波纹方向为支撑环的轴向，肋板为沿支撑环周向弯曲的弧形，肋板上的波峰贴合在底板的内表面上；制作盾构隧道时，先拼接隧道管片段形成隧道管壁，再拼接支撑环形成拼装式波纹钢肋板加固内壁。2.根据权利要求1所述的设拼装式波纹钢肋板加固内壁的盾构隧道修建方法，其特征在于，弧形混凝土预制板的沿隧道管片段的周向的两个端面上设有沿隧道管片段的轴向延伸的轴向沟槽，弧形混凝土预制板的沿隧道管片段轴向的两个端面上设有沿隧道管片段的周向延伸的周向沟槽，轴向沟槽与周向沟槽连通，相邻的隧道管片段上的所述周向沟槽合围而成环形密封孔，环形密封孔内浇筑水泥浆而形成将相邻的隧道管片段密封连接在一起的外混凝土密封环，相邻的弧形混凝土预制板上的所述轴向沟槽合围而成直密封孔，直密封孔内浇筑水泥浆而形成将相邻的弧形混凝土预制板密封连接在一起的外混凝土密封条，外混凝土密封环与外混凝土密封条浇筑在一起；弧形混凝土预制板的沿弧形混凝土预制板的周向的两个端面上设有沿弧形混凝土预制板的轴向延伸的轴向缺口，轴向缺口位于弧形混凝土预制板的径向内端上，弧形混凝土预制板的沿弧形混凝土预制板轴向的两个端面上设有沿沿弧形混凝土预制板的周向延伸的周向缺口，周向缺口位于弧形混凝土预制板的径向内端上，轴向缺口与周向缺口连通，相邻的弧形混凝土预制板上的所述周向缺口合围而成环形密封沟，环形密封沟内浇筑水泥浆而形成将相邻的弧形混凝土预制板密封连接在一起的内混凝土密封环，相邻的弧形混凝土预制板上的所述轴向缺口合围而成直密封沟，直密封沟内浇筑水泥浆而形成将相邻的弧形混凝土预制板密封连接在一起的内混凝土密封条，环形内混凝土密封环与混凝土密封内粘结条浇筑在一起；隧道管片段的连接处同支撑环的连接处错开，支撑环通过所述内混凝土密封环和内混凝土密封条粘结在所述隧道管壁的内周面上；制作盾构隧道的过程如下：a、将隧道管片段拼接在一起构成隧道管壁；b、将支撑环拼接在一起形成位于隧道管壁内部空间内的拼装式波纹钢肋板加固内壁；c、从直密封孔内注入水泥浆而填充满环形密封孔与直密封孔、从直密封沟内注入水泥浆而填充满直密封沟与环形密封沟，环形密封孔内的水泥浆固化形成外混凝土密封环、直密封孔内的水泥浆固化形成外混凝土密封条、环形密封沟内的水泥浆固化形成内混凝土密封条、直密封沟内的水泥浆固化形成内混凝土密封条。3.根据权利要求1所述的设拼装式波纹钢肋板加固内壁的盾构隧道修建方法，其特征在于，所述弧形混凝土预制板的端面上设有沿隧道管片段的轴向延伸的穿绳孔，所述穿绳孔内穿设有处于张紧状态的钢索，所有的所述隧道管片段被所述钢索拉紧而抵接在一起，
所述穿绳孔内浇筑有混凝土内芯，混凝土内芯将钢索同弧形混凝土预制板浇筑在一起；步骤a的过程如下：a1在钢索的一端设置卡头卡在隧道管壁的一个端面上；a2将钢索的另一端穿过设定数量的隧道管片段的穿绳孔后同钢索张紧机构连接在一起，钢索张紧机构支撑在所述设定数量的隧道管片段中离卡头最远的隧道管片段的端面上，通过钢索张紧机构张紧钢索，钢索张紧机构张紧钢索时产生的力使得所述设定数量隧道管片段顶紧在一起；步骤c中还给穿绳孔注入水泥浆，穿绳孔内的水泥浆固化形成所述混凝土内芯，所有的所述水泥浆固化后使钢索张紧机构失去对钢索的张紧作用，在混凝土内芯的作用下钢索仍旧保持张紧作用而使得隧道管片段保持设定的力顶紧在一起；重复步骤a2、b和c，直到隧道管壁施工完成。4.根据权利要求3所述的设拼装式波纹钢肋板加固内壁的盾构隧道修建方法，其特征在于，弧形混凝土预制板的轴向端面上设有连通穿绳孔和周向沟槽的连通沟槽，穿绳孔内的水泥浆为从轴向密封孔内注入后经过所述连通沟槽进入而填充满穿绳孔的。5.根据权利要求3所述的设拼装式波纹钢肋板加固内壁的盾构隧道修建方法，其特征在于，相邻的隧道管片段之间设有不锈钢密封环，不锈钢密封环端面上对应隧道管片段端面上的隧道管片段部凸起的部位设有被隧道管片段部凸起刚好填充满的密封环部凹坑、对应隧道管片段端面上的隧道管片段部凹坑的部位设有刚好填充满隧道管片段部凹坑的密封环部凸起；制作安装不锈钢密封环的方法为：将相邻的隧道管片段之间放入橡皮泥制作而成的取模环，然后使隧道管片段挤压取模环而获取对接在一起的两段隧道管片段的端面的凹凸数据及两段隧道管片段端面之间的缝隙宽度变化数据的隧道管片段端面配合数据，根据隧道管片段端面配合数据加工出厚度数据同所述阀芯肯定变化数据一致及端面凹凸数据同所述隧道管片段的端面凹凸数据匹配的不锈钢密封环，使不锈钢密封环以同取模环取模时的位置相同的位置放在两段隧道管片段之间且被相邻的隧道管片段夹紧。6.根据权利要求3所述的设拼装式波纹钢肋板加固内壁的盾构隧道修建方法，其特征在于，所述卡头设有连接通孔，所述钢索穿设在所述连接通孔内，钢索的端部打结形成绳结而卡在所述连接通孔的一端，连接通孔的另一端同钢索焊接在一起而形成焊块，钢索位于绳结和焊块之间的部分以钢索张紧而对隧道管片段进行压紧时的力以上的张紧力处于张紧状态；将卡头同钢索固定在一起的方法为：将钢索端头穿过连接通孔后打结形成能够阻止钢索从连接通孔通过的位于连接通孔一端的绳结，从连接通孔的另一端拉钢索到张紧力达到钢索张紧而对隧道管片段进行压紧时的力以上，在钢索保持张紧的状态下将钢索同连接通孔的另一端焊接在一起形成焊块。7.根据权利要求3所述的设拼装式波纹钢肋板加固内壁的盾构隧道修建方法，其特征在于，所述钢索张紧机构包括定支撑板、动支撑板和若干钢索固定机构，定支撑板上连接有若干穿设在动支撑板上的导向柱，动支撑板上螺纹连接有支撑在定支撑板上的螺纹顶杆，所述定支撑板设有用于穿设在所述周向沟槽内的环形密封定位凸起，所述定支撑板对应所述轴向密封孔的部分设有注浆孔、对应所述穿绳孔的部位设有钢索过孔，所述钢索固定结构连接在所述动支撑板上；通过钢索张紧机构张紧钢索实现隧道管片段抵接紧的方法为：以注浆孔同直密封对齐、环形密封定位凸起位于周向沟槽内的方式按压在同一次挤压紧的隧道管片段中的离卡头最远的隧道管片段的远离卡头一侧的端面上，钢索一一对应的地穿过钢索过孔后一一对应地同钢索固定结构固定在一起，转动螺纹顶杆使动支撑板同定支撑
板分开，动支撑板驱动钢索固定结构一起移动从而使得钢索被张紧，钢索张紧的同时定支撑板挤压隧道管片段从而使得隧道管片段之间被挤压紧。8.根据权利要求7所述的设拼装式波纹钢肋板加固内壁的盾构隧道修建方法，其特征在于，所述钢索固定机构包括一端穿设在动支撑板上的支撑杆、连接在支撑杆端面上的力传感器、棱柱面配合套设在支撑杆上的按压所述力传感器的挤压套、驱动挤压套朝远离定支撑板的方向去挤压力传感器的顶杆和连接在支撑杆另一的将钢索同支撑杆固定在一起的钢索连接结构，所述顶杆螺纹连接在支撑架上，支撑架同动支撑板固定在一起；转动螺纹顶杆使动支撑板同定支撑板分开到有一个钢索固定机构中的力传感器检测到的力达到设定值时停止转动螺纹顶杆，转动力传感器检测到的力未达到设定值的钢索固定机构中的所述顶杆，顶杆驱动支撑杆朝远离定支撑板的方向移动到力传感器检测到的力达到设定值时停止转动顶杆。9.根据权利要求8所述的设拼装式波纹钢肋板加固内壁的盾构隧道修建方法，其特征在于，所述钢索连接结构包括抱箍、连接销和叉在连接销两端的两个叉，所述叉同所述支撑杆连接在一起；通过钢索连接结构固定钢索的方法为，将钢索的端部从连接销位于两个叉之间的部位绕过后形成折叠部，通过抱箍将所述折叠部抱紧。10.根据权利要求1所述的设拼装式波纹钢肋板加固内壁的盾构隧道修建方法，其特征在于，弧形混凝土预制板沿隧道管片段周向的一端的端面上设有榫槽、另一端的端面上设有榫头，榫槽沿隧道管片段的轴向延伸；相邻的弧形混凝土预制板，一个弧形混凝土预制板上的所述榫头穿设在另一个弧形混凝土预制板的所述榫槽内。

技术总结

本发明涉及一种设拼装式波纹钢肋板加固内壁的盾构隧道修建方法，设拼装式波纹钢肋板加固内壁的盾构隧道包括若干沿隧道延伸方向分布的隧道管片段和拼装式波纹钢肋板加固内壁，隧道管片段拼接在一起构成隧道管壁，拼装式波纹钢肋板加固内壁由沿隧道延伸方向分布的若干支撑环拼接而成，支撑环由沿支撑环周向分布的若干弧形分段拼接而成，弧形分段包括由底板、周向端板和轴向端板围成的盒体，盒体内连接有波纹钢板制作而成的肋板，肋板上的波纹方向为支撑环的轴向，肋板为沿支撑环周向弯曲的弧形。本发明具有修建出的隧道内衬自重小强度高的优点，解决了现有的内部衬砌加固形成内衬所存在的自重大的问题。衬所存在的自重大的问题。衬所存在的自重大的问题。