盾構洞口玻璃纖維筋圍護樁局部加強結構的製作方法

2023-05-23 00:23:16

盾構洞口玻璃纖維筋圍護樁局部加強結構的製作方法
【專利摘要】一種盾構洞口玻璃纖維筋圍護樁局部加強結構，盾構豎井圍護樁對應於穿過盾構機的盾構洞口位置的配筋採用玻璃纖維筋，其他位置採用鋼筋；玻璃纖維筋與鋼筋之間相互搭接，並用不少於兩個鋼製U型卡扣機械連接；玻璃纖維筋的區域覆蓋盾構洞口周邊；鋼筋和玻璃纖維筋由多根軸向筋和圍繞在軸向筋的箍筋組成。所述的圍護樁與盾構洞口周邊相鄰的區域設有玻璃纖維筋箍筋加強區，玻璃纖維筋箍筋加強區的箍筋間距小於其他區域的玻璃纖維筋的箍筋間距。本實用新型有益效果是：通過局部增加玻璃纖維筋箍筋的配箍率，不僅為盾構井開挖提高了安全儲備，而且增強了洞口邊緣處玻璃纖維筋樁的抗剪承載力，防止出現整體抗剪破壞，極大提高了盾構始發的安全性。
【專利說明】盾構洞口玻璃纖維筋圍護粧局部加強結構

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及盾構隧道施工中洞口玻璃纖維筋圍護樁，具體是一種盾構洞口玻璃纖維筋圍護樁局部加強的結構，可推廣至盾構始發、接收處的玻璃纖維筋地下連續牆的應用。

【背景技術】
[0002]目前盾構法隧道是國內外應用最為廣泛的一種隧道掘進方法，盾構法施工一般劃分為三個階段，即盾構始發、正常掘進、接收。目前地鐵車站或盾構井是盾構機3(如圖1所示)始發與接收的必要條件，在盾構機始發與到達及穿越前必須破除洞口的端頭井圍護樁I內部的鋼筋，在破除過程中存在較大的施工安全風險且工期較長，如破除後的外側地層直接暴露，易出現湧水和坍塌，造成周圍地層沉降，甚至塌方，進而造成盾構無法正常始發與接收等。如南京地鐵元通站，2007年工人在割除洞口處支護結構鋼筋時，土體突然坍塌，發生湧水湧砂現象，造成地面嚴重變形塌陷，塌陷長度達150m;該類事故不勝枚舉，上海、長沙、天津等地區均出現過該類事故。尋求一種能利用盾構刀具直接切割的方法是擺在工程技術人員面前的課題。玻璃纖維筋(Glass Fiber Reinforced Polymer Rebar),簡稱GFRP,是一種玻璃纖維增強複合材料，由玻璃纖維和樹脂經熱融合而成，可加工成與鋼筋一樣的形式與尺寸。與鋼筋相比，GFRP筋具有抗拉強度高、重量輕、可切割性好、抗腐蝕性能好、熱傳導和電傳導能力低等優點，在很多情況下可以用來代替普通鋼筋。在盾構機3穿過的圍護樁I的區域(洞口區域)2採用玻璃纖維筋局部替代鋼筋後，盾構機3可直接切割圍護樁1，並建立土壓，使盾構在少量端頭加固及不降水條件下安全始發施工。
[0003]應用玻璃纖維筋局部替代鋼筋後盾構始發存在一些問題。由於玻璃纖維筋具有較低的抗剪強度，在盾構推力和樁后土體壓力作用下，盾構洞口上、下邊緣處玻璃纖維筋圍護樁易發生整體剪切破壞。


【發明內容】

[0004]本實用新型的目的是:提供一種盾構洞口玻璃纖維筋圍護樁局部加強的結構，以解決現有技術存在的盾構洞口上、下邊緣處玻璃纖維筋圍護樁抗剪承載力不足而容易導致工程事故的問題。
[0005]本實用新型的技術方案是:一種盾構洞口玻璃纖維筋圍護樁局部加強結構，盾構豎井圍護樁對應於穿過盾構機的盾構洞口位置的配筋採用玻璃纖維筋，其他位置採用鋼筋；玻璃纖維筋與鋼筋之間相互搭接，並用至少兩個鋼製U型卡扣機械連接；玻璃纖維筋的區域覆蓋盾構洞口周邊；鋼筋和玻璃纖維筋由多根軸向筋和圍繞在軸向筋的箍筋組成，其特徵在於，所述的圍護樁與盾構洞口周邊相鄰的區域設有玻璃纖維筋箍筋加強區，玻璃纖維筋箍筋加強區的箍筋間距小於其他區域的玻璃纖維筋的箍筋間距。
[0006]位於盾構洞口上下方向直徑位置的圍護樁，以盾構洞口邊緣為中心向上下兩側各500mm範圍內設有所述的玻璃纖維筋箍筋加強區；位於盾構洞口內左右兩邊的圍護樁的玻璃纖維筋箍筋加強區的長度為2000mm，以盾構洞口邊緣與圍護樁的中心交點為中心上下各為 1000mm。
[0007]所述的鋼筋和玻璃纖維筋的箍筋間距為200mm，所述的玻璃纖維筋箍筋加強區的箍筋間距為100mm。
[0008]所述的鋼筋和玻璃纖維筋之間的搭接長度為軸向筋直徑的40倍。
[0009]本實用新型有益效果是:通過局部增加玻璃纖維筋箍筋的配箍率，不僅為盾構井開挖提高了安全儲備，而且增強了洞口邊緣處玻璃纖維筋樁的抗剪承載力，防止出現整體抗剪破壞，極大提高了盾構始發的安全性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是盾構無障礙始發的示意圖；
[0011]圖2是圖1中圍護樁的左(右)視圖(局部剖視)；
[0012]圖3是本實用新型盾構洞口圍護樁玻璃纖維筋、鋼筋布置示意圖；
[0013]圖4是圖3中P處的放大圖。

【具體實施方式】
[0014]參見圖3和圖4，一種盾構洞口玻璃纖維筋圍護樁局部加強結構，盾構豎井的圍護樁I對應於穿過盾構機的盾構洞口 4位置的配筋5採用玻璃纖維筋54，其他位置採用鋼筋51 ;玻璃纖維筋54與鋼筋51之間相互搭接，(玻璃纖維筋54與鋼筋51的)搭接區52用不少於兩個鋼製U型卡扣機械連接(為本單位的專利技術)。玻璃纖維筋的區域覆蓋盾構洞口4範圍(搭接區52位於盾構洞口 4周邊之外)。鋼筋51和玻璃纖維筋54由多根軸向筋和圍繞在軸向筋的箍筋組成(現有技術)。其特徵在於，所述的圍護樁I與盾構洞口 4周邊相鄰的區域設有玻璃纖維筋箍筋加強區53，玻璃纖維筋箍筋加強區53的箍筋間距小於其他區域的玻璃纖維筋的箍筋54間距。
[0015]圖示的實施例中，位於盾構洞口 4上下方向直徑位置的圍護樁1(即圖3中中間的圍護樁)，以盾構洞口 4邊緣為中心向上下兩側各500mm範圍內設有所述的玻璃纖維筋箍筋加強區53 ;位於盾構洞口 4內左右兩邊的圍護樁I的玻璃纖維筋箍筋加強區53的長度為2000mm,以盾構洞口 4的邊緣與圍護樁I的中心交點為中心上下各為1000mm。
[0016]所述的鋼筋51和玻璃纖維筋54的箍筋間距為200mm，所述的玻璃纖維筋箍筋加強區53的箍筋間距為100mm。
[0017]所述的鋼筋51和玻璃纖維筋54之間的搭接長度(即搭接區52的長度)為軸向筋(主筋)直徑的40倍。
[0018]圖3和圖4中，圍護樁I樁徑800mm，盾構洞口 4的直徑6000mm，圍護樁I的樁間距1200mm。每一圍護樁I的配筋5從上往下依次為鋼筋(區)51、玻璃纖維筋與鋼筋的搭接區52、玻璃纖維筋箍筋加強區53、玻璃纖維筋(區)54、玻璃纖維筋箍筋加強區53、玻璃纖維筋與鋼筋的搭接區52、鋼筋(區)51。
【權利要求】
1.一種盾構洞口玻璃纖維筋圍護樁局部加強結構，盾構豎井圍護樁對應於穿過盾構機的盾構洞口位置的配筋採用玻璃纖維筋，其他位置採用鋼筋；玻璃纖維筋與鋼筋之間相互搭接，並用至少兩個鋼製U型卡扣機械連接；玻璃纖維筋的區域覆蓋盾構洞口周邊；鋼筋和玻璃纖維筋由多根軸向筋和圍繞在軸向筋的箍筋組成，其特徵在於，所述的圍護樁與盾構洞口周邊相鄰的區域設有玻璃纖維筋箍筋加強區，玻璃纖維筋箍筋加強區的箍筋間距小於其他區域的玻璃纖維筋的箍筋間距。
2.根據權利要求1所述的盾構洞口玻璃纖維筋圍護樁局部加強結構，其特徵在於，位於盾構洞口上下方向直徑位置的圍護樁，以盾構洞口邊緣為中心向上下兩側各500mm範圍內設有所述的玻璃纖維筋箍筋加強區；位於盾構洞口內左右兩邊的圍護樁的玻璃纖維筋箍筋加強區的長度為2000mm，以盾構洞口邊緣與圍護樁的中心交點為中心上下各為1000mm。
3.根據權利要求1所述的盾構洞口玻璃纖維筋圍護樁局部加強結構，其特徵在於，所述的鋼筋和玻璃纖維筋的箍筋間距為200mm，所述的玻璃纖維筋箍筋加強區的箍筋間距為10mm0
4.根據權利要求1所述的盾構洞口玻璃纖維筋圍護樁局部加強結構，其特徵在於，所述的鋼筋和玻璃纖維筋之間的搭接長度為軸向筋直徑的40倍。
【文檔編號】E21D11/14GK203961997SQ201420382452
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月11日 優先權日:2014年7月11日
【發明者】劉軍, 原海軍, 李京凡, 王芳, 宋旱雲, 楊三資, 周洪 申請人:北京建築大學