隧道加固体用密封堵头、隧道加固密封结构及隧道加固密封方法与流程

本发明涉及隧道施工，尤其涉及隧道加固密封，具体涉及隧道加固体用密封堵头、隧道加固密封结构及隧道加固密封方法。

背景技术：

1、地铁隧道既有结构加固（包括钢环加固、复合腔体等）均需要将加固体与既有结构进行固定。三种方式，机械连接（锚栓连接）、粘接和复合式（机械连接+粘贴）。单独使用机械连接方式的比较少，大多使用复合式或粘贴式。这两种方式加固体与既有结构之间都通过黏结剂进行粘贴。施工时，黏结剂为液态，通过注浆方式充填到加固体背后与既有结构之间的空隙内。在此过程中，需要封堵加固体两端与既有结构（如盾构管片）之间的缝隙，防止黏结剂外溢。

2、现有加固体两端在压浆前，先用专用密封胶做封堵密闭处理，即加固体两侧与管片接缝处采用环氧胶泥封堵，加固体两侧封堵预留注浆孔和出气孔，随后，采用小型电动注浆泵压注环氧树脂，压注顺序自下而上，直至上部预留孔溢出树脂停止，并反复进行压注。上述方式具有如下问题：

3、（1）需要依赖人工作业，工效低；

4、（2）难以实现标准化，安装精度差，效果参差不齐，受人员经验、责任心等因素影响大；

5、（3）隧道断面大（地铁隧道通常内径5.5m甚至更大），现场为高处作业，有高坠安全风险。

6、另外，受施工精度和后期运营变形等影响，盾构隧道横断面并非理想圆形。例如，受地层变形影响，盾构隧道可能出现横鸭蛋变形，即水平方向鼓出，竖直方向压缩。又如，盾构隧道可能出现环内错台，即构成盾构隧道同一环的相邻管片内表面接缝处发生错动。因此，在盾构隧道使用钢环或复合腔体等进行加固时，加固体与既有结构之间的缝隙宽度并不固定，沿隧道环向在一定范围内变化。

7、况且，现有的密封堵头与加固体没有连接，在环氧树脂充填缝隙过程中易滑移脱落，存在安全隐患。

技术实现思路

1、鉴于现有技术的不足，本发明的主要目的是提供一种隧道加固体用密封堵头、隧道加固密封结构及隧道加固密封方法，以解决现有技术中的一个或多个问题。

2、本发明的技术方案如下：

3、本发明首先提供一种隧道加固体用密封堵头，所述隧道加固体环向设置在隧道既有结构的内侧，用于加固隧道既有结构，所述隧道加固体与所述隧道既有结构之间具有缝隙，包括：

4、堵头本体，设置在所述隧道加固体在隧道纵向上的至少一端，其具有沿隧道纵向的第一端和第二端，第一端与所述隧道加固体连接固定，第二端紧邻所述隧道加固体的端部径向向外延伸有限位凹槽，所述限位凹槽的槽口径向向外正对所述隧道既有结构；

5、柔性堵头，内嵌在所述限位凹槽内并与所述限位凹槽过盈配合，其具有沿隧道径向的第一面和第二面，在工作状态下所述第一面适于与所述隧道既有结构紧贴，使得所述柔性堵头封堵所述缝隙的口部。

6、在一些实施例中，该密封堵头还包括限位调节件，所述限位凹槽的背部设有限位孔，至少部分所述限位调节件穿过所述限位孔设置在所述限位凹槽内，适于在工作状态下推动所述柔性堵头向所述限位凹槽的槽口一侧移动，使得所述柔性堵头紧贴所述隧道既有结构。

7、在一些实施例中，所述限位调节件包括：

8、限位调节螺栓，与所述限位孔螺纹连接，通过旋转所述限位调节螺栓能够调节所述限位调节螺栓在所述限位凹槽内的长度；

9、限位螺母，安装在所述限位调节螺栓上，用于在所述限位凹槽外紧固所述限位调节螺栓。

10、在一些实施例中，该密封堵头还包括限位垫板，设置在所述限位凹槽内，其一面与所述柔性堵头的第二面粘接连接，另一面正对所述限位调节件。

11、在一些实施例中，所述堵头本体为f形截面，f形截面的头部形成所述限位凹槽，f形截面的尾部与所述隧道加固体连接固定。

12、在一些实施例中，f形截面的尾部设有多个螺栓孔，所述隧道加固体正对多个所述螺栓孔预留有相同的孔洞，所述堵头本体与所述隧道加固体通过固定螺栓穿过对应的螺栓孔连接固定。

13、在一些实施例中，所述柔性堵头由三元乙丙橡胶制作而成。

14、在一些实施例中，所述柔性堵头上预设有至少一个刻度，所述刻度用于指示所述柔性堵头与所述隧道既有结构的接触紧密程度。

15、在一些实施例中，该密封堵头还包括固定压条，设置在所述堵头本体远离所述隧道既有结构的一侧。

16、本发明还提供一种基于上述密封堵头的隧道加固密封结构，包括：

17、隧道加固体，环向设置在隧道既有结构的内侧，底端与道床抵接，用于加固隧道既有结构，并且所述隧道加固体与隧道既有结构之间具有缝隙；

18、界面粘结材料，填充于所述缝隙中，使得隧道加固体与隧道既有结构整体受力；

19、密封堵头，设置在所述隧道加固体在隧道纵向上的至少一端，用于封堵所述缝隙的口部。

20、本发明又提供一种基于上述密封堵头的隧道加固密封方法，包括如下步骤：

21、s10：将所述柔性堵头安装在所述堵头本体第二端的限位凹槽内；

22、s20：将安装有柔性堵头的堵头本体与所述隧道加固体连接固定；

23、s30：安装限位调节件；

24、s40：将安装有堵头本体和限位调节件的隧道加固体安装到所述隧道既有结构上；

25、s50：利用所述限位调节件调整所述柔性堵头，直至其与所述隧道既有结构紧贴；

26、s60：在所述隧道既有结构与所述隧道加固体之间的缝隙填充界面粘结材料，并在界面粘结材料固化后，拆除装有柔性堵头的堵头本体。

27、本发明相对于现有技术的有益效果是：

28、本发明提出的隧道加固体用密封堵头能够有效封堵隧道加固体与隧道既有结构之间的缝隙，同时该隧道加固体用密封堵头采用可拆卸式设计，使得堵头可以重复使用，降低了材料及使用成本。

29、本发明的隧道加固体用密封堵头采用标准化作业，降低不确定性，提高封堵效果。

30、本发明的隧道加固体用密封堵头各个部件在工厂内预制完成，然后运输到现场进行组装，简化现场作业流程，提高现场作业效率，进一步克服空窗期短的限制，减少工时成本。

31、本发明的隧道加固体用密封堵头既有一定的刚性，能够确保在环氧树脂填充缝隙过程中堵头无明显变化，又具有一定的变形适应能力，能够适应隧道加固体与隧道既有结构之间缝隙的变化。

32、本发明的隧道加固体用密封堵头刚柔结合，能够良好的适应缝隙厚度变化又能保证纵向形态不受缝隙内黏结剂压力影响发生过大的挤压变形导致黏结剂外漏。

33、本发明的隧道加固体用密封堵头与隧道加固体连接紧固，确保在环氧树脂充填缝隙过程中不会滑移脱落，提高安全性。

34、应当理解，本发明任一实施方式的实现并不意味要同时具备或达到上述有益效果的多个或全部。

技术特征：

1.一种隧道加固体用密封堵头，所述隧道加固体环向设置在隧道既有结构的内侧，用于加固隧道既有结构，所述隧道加固体与所述隧道既有结构之间具有缝隙，其特征在于，该密封堵头包括：

2.根据权利要求1所述的密封堵头，其特征在于，该密封堵头还包括限位调节件，所述限位凹槽的背部设有限位孔，至少部分所述限位调节件穿过所述限位孔设置在所述限位凹槽内，适于在工作状态下推动所述柔性堵头向所述限位凹槽的槽口一侧移动，使得所述柔性堵头紧贴所述隧道既有结构。

3.根据权利要求2所述的密封堵头，其特征在于，所述限位调节件包括：

4.根据权利要求2所述的密封堵头，其特征在于，该密封堵头还包括限位垫板，设置在所述限位凹槽内，其一面与所述柔性堵头的第二面粘接连接，另一面正对所述限位调节件；和/或，该密封堵头还包括固定压条，设置在所述堵头本体远离所述隧道既有结构的一侧。

5.根据权利要求1所述的密封堵头，其特征在于，所述堵头本体为f形截面，f形截面的头部形成所述限位凹槽，f形截面的尾部与所述隧道加固体连接固定。

6.根据权利要求5所述的密封堵头，其特征在于，f形截面的尾部设有多个螺栓孔，所述隧道加固体正对多个所述螺栓孔预留有相同的孔洞，所述堵头本体与所述隧道加固体通过固定螺栓穿过对应的螺栓孔连接固定。

7.根据权利要求1所述的密封堵头，其特征在于，所述柔性堵头由三元乙丙橡胶制作而成。

8.根据权利要求1所述的密封堵头，其特征在于，所述柔性堵头上预设有至少一个刻度，所述刻度用于指示所述柔性堵头与所述隧道既有结构的接触紧密程度。

9.一种基于权利要求1至8任一项所述密封堵头的隧道加固密封结构，其特征在于，包括：

10.一种基于权利要求1至8任一项所述密封堵头的隧道加固密封方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明涉及隧道加固体用密封堵头、隧道加固密封结构及隧道加固密封方法。密封堵头包括：堵头本体，设在隧道加固体在隧道纵向上的至少一端，其具有沿隧道纵向的第一端和第二端，第一端与隧道加固体连接固定，第二端紧邻隧道加固体的端部径向向外延伸有限位凹槽，限位凹槽的槽口正对隧道既有结构；柔性堵头，内嵌在限位凹槽内并与限位凹槽过盈配合，其具有沿隧道径向的第一面和第二面，并且适于在非工作状态下自由变形，工作状态下第一面与隧道既有结构紧贴，使得柔性堵头封堵缝隙的口部。利用本发明的隧道加固体用密封堵头能够有效封堵隧道加固体与隧道既有结构之间的缝隙，同时堵头可拆卸，使得堵头可以重复使用，降低了材料及使用成本。

技术研发人员：韩玉珍,张连卫,华福才,张雷,聂小凡,何纪忠,王旭阳
受保护的技术使用者：北京城建设计发展集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/1/9