本发明属于水利工程技术领域，涉及一种tbm施工引水隧洞管片变形永久加固方法。
背景技术：
管片衬砌是tbm引水隧洞的主要装配构件,其管片形式是决定衬砌结构安全与tbm隧洞推进速度的关键因素。双护盾掘进机掘进与管片衬砌几乎同时进行,具有快速施工的特点,但管片衬砌能否承受电站引水隧洞高内水压力作用,是决定引水隧洞能否采用管片衬砌及
tbm施工的关键之一。一旦引水隧洞管片发生变形，就需要采用相关的加固方法。目前，现有技术中，急需一种tbm施工引水隧洞管片变形永久加固方法。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种tbm施工引水隧洞管片变形永久加固方法。
其具体技术方案为：
一种tbm施工引水隧洞管片变形永久加固方法，包括以下步骤：
步骤1、安装上纵缝两道12#槽钢并用锚杆固定；
步骤2、安装永久横支撑；
步骤3、进行环向15#h型钢内加固；
步骤4、回填豆砾石及灌浆；
步骤5、全断面固结灌浆加固围岩；
步骤6、拆除环向钢支撑及水平临时支撑；
步骤7、采用c30厚20cm外加纳米、粗纤维喷射混凝土或模筑混凝土衬砌和支护。
进一步，在管片变形大于7cm洞段，采用15#h型钢内加固，必要时封闭底拱，加固排距约40cm，环向钢支撑安装时不要覆盖管片安装孔位，侧底纵向托梁h钢采用膨胀螺栓和锚杆固定在管片内缘，并与环向支撑焊牢；管片上纵缝采用限位钢板及两道12#槽钢，并与ф32中空注浆锚杆端部焊接牢固，钻孔孔径ф50，水平间距80cm，上纵缝处理，锚杆长7.28m；侧顶拱固结灌浆，锚杆长6.28m；侧下拱锚杆长5.28m；底拱锚杆长3.28m；全断面固结灌浆分两序进行，1序孔利用管片安装孔和ф32中空注浆锚杆进行注浆，中空锚杆排距3.2m，孔径ф50，2序孔布置在1序孔之间，锚杆孔钻孔径、材质、孔深等参数同一序孔，2序孔固结灌浆在1序孔灌浆完成10天后进行。锚杆端部设置2cm厚钢垫板并焊接牢固，采用ck砂浆蘑菇头防护措施，并与管片平顺光滑连接。
进一步，在3cm≤变形≤7cm洞段，采用15#h型钢内加固，必要时封闭底拱，加固排距约80cm，侧底纵向托梁h钢采用膨胀螺栓和锚杆固定在管片内缘，并与环向支撑焊牢；管片上纵缝采用限位钢板及两道12#槽钢，并与ф32中空注浆锚杆端部焊接牢固，钻孔孔径ф50，水平间距80cm，侧顶拱锚杆长度5.28m；底拱锚杆长2.28m；全断面系统固结灌浆分两序进行，1序孔利用管片安装孔位，ф32中空锚杆排距3.2m，孔径ф50，侧顶拱锚杆长5.28m，2序孔布置在1序孔之间，锚杆孔钻孔径、材质、孔深等参数同一序孔，2序孔固结灌浆在1序孔灌浆完成10天后进行。锚杆端部采用2cm厚钢垫板并焊接牢固，采用ck砂浆蘑菇头防护措施，并与管片平顺光滑连接。详
进一步，在管片变形小于3cm洞段，上游面采用ck砂浆坡比为1：6，下游为1：3平顺光滑连接；ⅳ、ⅴ类围岩洞段应保留水平临时支撑后，按有关设计要求及附图进行回填和固结灌浆。
进一步，整个变形段均采用管片永久横支撑加固，即在两个侧管片顶角部位采用ф65×4.0镀锌钢管进行永久横支撑；管片变形大于7cm洞段，永久横支撑间距为80cm；变形3～7cm洞段，永久横支撑间距为1.6m。
进一步，对限位钢板或上纵缝变形较大部位，应采用挂网以及ck砂浆进行表面处理并于管片平顺光滑连接；钢板和锚杆端部以及上纵缝12#槽钢ck砂浆的净保护层不小于4cm。
进一步，步骤7中，若围岩外水影响进一步恶化，必要时设排水孔。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明的技术方案充分利用锚杆及固结灌浆加固围岩；通过监测确定管片是稳定的，方可拆除环向型钢和现已实施的水平临时支撑。若围岩外水影响进一步恶化，必要时设排水孔，从而实现引水隧洞管片变形永久加固。本发明具有操作方便、工作效率高、加固效果好的特点，适合推广应用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
对引水隧洞(桩号k12+459～k12+607)管片变形(错台)永久加固方案技术要求如下：
1、管片变形段加固方案及技术要求
(1)加固方案适用于引大济湟调水总干渠工程引水隧洞管片变形段(桩号k12+459～k12+607),该方案分二期进行。
一期：充分利用锚杆及固结灌浆加固围岩；通过监测确定管片是稳定的，方可拆除环向型钢和现已实施的水平临时支撑。
二期：若围岩外水影响进一步恶化，必要时设排水孔。
(2)一期处理方案。
1)在管片错台大于7cm洞段，采用15#h型钢内加固，必要时封闭底拱，加固排距约40cm，环向钢支撑安装时不要覆盖管片安装孔位，侧底纵向托梁h钢采用膨胀螺栓和锚杆固定在管片内缘，并与环向支撑焊牢；管片上纵缝采用限位钢板及两道12#槽钢，并与ф32中空注浆锚杆端部焊接牢固(钻孔孔径ф50，水平间距80cm，上纵缝处理，锚杆长7.28m；侧顶拱固结灌浆，锚杆长6.28m；侧下拱锚杆长5.28m；底拱锚杆长3.28m)；全断面固结灌浆分两序进行，1序孔利用管片安装孔和ф32中空注浆锚杆进行注浆，中空锚杆排距3.2m，孔径ф50，2序孔布置在1序孔之间，锚杆孔钻孔径、材质、孔深等参数同一序孔，2序孔固结灌浆在1序孔灌浆完成10天后进行。锚杆端部设置2cm厚钢垫板并焊接牢固，采用ck砂浆蘑菇头防护措施，并与管片平顺光滑连接。
2)在3cm≤错台≤7cm洞段，采用15#h型钢内加固，必要时封闭底拱，加固排距约80cm，侧底纵向托梁h钢采用膨胀螺栓和锚杆固定在管片内缘，并与环向支撑焊牢；管片上纵缝采用限位钢板及两道12#槽钢，并与ф32中空注浆锚杆端部焊接牢固(钻孔孔径ф50，水平间距80cm，侧顶拱锚杆长度5.28m；底拱锚杆长2.28m)；全断面系统固结灌浆分两序进行，1序孔利用管片安装孔位，ф32中空锚杆排距3.2m，孔径ф50，侧顶拱锚杆长5.28m，2序孔布置在1序孔之间，锚杆孔钻孔径、材质、孔深等参数同一序孔，2序孔固结灌浆在1序孔灌浆完成10天后进行。锚杆端部采用2cm厚钢垫板并焊接牢固，采用ck砂浆蘑菇头防护措施，并与管片平顺光滑连接。
3)在管片错台小于3cm洞段，上游面采用ck砂浆坡比为1：6，下游为1：3平顺光滑连接；ⅳ、ⅴ类围岩洞段应保留水平临时支撑后，按有关设计要求及附图进行回填和固结灌浆。
4)整个变形段均采用管片永久横支撑加固，即在两个侧管片顶角部位采用ф65×4.0镀锌钢管进行永久横支撑；管片错台大于7cm洞段，永久横支撑间距为80cm；错台3～7cm洞段，永久横支撑间距为1.6m。
5)对限位钢板或上纵缝错台较大部位，应采用挂网以及ck砂浆进行表面处理并于管片平顺光滑连接；钢板和锚杆端部以及上纵缝12#槽钢ck砂浆的净保护层不小于4cm。
(3)二期处理方案
二期采用c30厚20cm外加纳米、粗纤维喷射混凝土或模筑混凝土衬砌和支护方案。
2、一期管片加固方案实施步骤
(1)安装上纵缝两道12#槽钢并用锚杆固定；
(2)安装永久横支撑；
(3)进行环向15#h型钢内加固；
(4)回填豆砾石及灌浆；
(5)全断面固结灌浆加固围岩；
(6)拆除环向钢支撑及水平临时支撑。
3、检查及验收
按国家及行业现行标准有关条款执行。
4、其它
(1)对发生管片裂缝的部位，以及该洞段错台较大部位，应加强安全监测工作。
(2)管片上纵缝局部错台较大部位，应进行特殊处理；如环向钢支撑在此错台部位则与临时钢板支撑进行焊接，确保环向h型钢形成连续支撑。
(3)工程量按实际发生量计量。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。