CN111255480A - 一种用于隧道的衬砌结构、施工方法以及隧道 - Google Patents
一种用于隧道的衬砌结构、施工方法以及隧道 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111255480A CN111255480A CN202010212990.0A CN202010212990A CN111255480A CN 111255480 A CN111255480 A CN 111255480A CN 202010212990 A CN202010212990 A CN 202010212990A CN 111255480 A CN111255480 A CN 111255480A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lining
- layer
- tunnel
- preliminary bracing
- lining structure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims description 27
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 9
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 134
- 239000004746 geotextile Substances 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 7
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 7
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 5
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 3
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 230000002308 calcification Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 239000008262 pumice Substances 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000009418 renovation Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000011378 shotcrete Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/04—Lining with building materials
- E21D11/08—Lining with building materials with preformed concrete slabs
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/38—Waterproofing; Heat insulating; Soundproofing; Electric insulating
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D20/00—Setting anchoring-bolts
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
- E21F16/00—Drainage
- E21F16/02—Drainage of tunnels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
Abstract
本申请公开了一种用于隧道的衬砌结构。所述衬砌结构由隧道中的外侧围岩向隧道内部依次包括初期支护层以及拼装衬砌层，其中，所述初期支护层紧靠所述围岩布置；且所述拼装衬砌层布置在所述初期支护层内侧，且与所述初期支护层相距40～60cm，其中，所述拼装衬砌层具有朝向所述初期支护层的外表面和朝向所述隧道内部的内表面，所述拼装衬砌层的外表面附着有喷膜防水层，以形成整体防水层。本申请的衬砌结构，通过在所述拼装衬砌层的外表面喷涂形成整体的喷膜防水层，获得了良好的防水效果，并且离壁式的结构也便于后期检修维护。此外，所述拼装衬砌层通过拼装预先制得的衬砌块得到，易于拆换。
Description
技术领域
本发明属于隧道交通工程技术领域，具体涉及一种用于隧道的衬砌结构、施工方法以及隧道。
背景技术
目前，国内采用矿山法施工的隧道主要采用复合式衬砌，初期支护采用喷锚支护，二次衬砌采用模筑衬砌，初期支护和二次衬砌之间设置防水层，防水板外侧通过设置排水盲管(板)引排至侧纵向盲管，再引排至侧墙水沟。工艺成熟且应用广泛，但存在渗漏水现象普遍，排水系统难以维护以及二次衬砌施工质量难以保证等各种问题。
虽然在隧道的初期支护和二次衬砌之间设置有排水盲管和防水板，对于衬砌及接缝处也采取了止水措施，但是由于施工工艺等多种原因，衬砌渗漏水现象较为普遍。同时，由于排水盲管位于二次衬砌的背后，在钙化结晶及地下水携带泥沙的作用下，盲管堵塞现象比较普遍，当二次衬砌浇筑完成后，排水盲管的堵塞难以疏通。此外，目前二次衬砌一般在初期支护稳定后施作，二次衬砌的受力水平大多假定初期支护失效的情况下承担部分甚至全部的松散荷载，然而实测资料表明，二次衬砌受力普遍较小。并且，由于二次衬砌采用模筑整体浇筑，拆换困难，施工周期长。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种离壁式衬砌结构，实现了在衬砌层的外表面喷涂形成整体的喷膜防水层，获得了良好的防水效果，并且所述离壁式的结构也便于后期检修维护。
本发明的第一方面，提供一种用于隧道的衬砌结构，所述衬砌结构由隧道中的外侧围岩向隧道内部依次包括初期支护层以及拼装衬砌层，其中，
所述初期支护层紧靠所述围岩布置；且
所述拼装衬砌层布置在所述初期支护层内侧，且与所述初期支护层相距40～60cm，其中，所述拼装衬砌层具有朝向所述初期支护层的外表面和朝向所述隧道内部的内表面，所述拼装衬砌层的外表面附着有喷膜防水层，以形成整体防水层。
本申请中通过设计为离壁式的结构，在所述拼装衬砌层的外表面能够方便地喷涂形成整体的喷膜防水层。本申请中的喷膜防水层为整体防水层，不存在接缝情况，因此，所述喷膜防水层的防水效果良好。同时，由于衬砌层与支护层之间离壁式的结构，隧道中的渗漏水由所述整体形成的防水层汇集，因此本申请中仅设置喷膜防水层即可达到良好的防水效果，无需设置排水盲管。相比较而言，在衬砌层的内表面喷涂形成喷膜防水层，隧道围岩中的渗漏水仍会流经衬砌层，再经过喷膜防水层汇集，从而排出隧道。长期下来，渗漏水会侵蚀衬砌层，减小衬砌层的强度。因此，在衬砌层的外表面喷涂形成喷膜防水层的防水效果要优于在衬砌层的内表形成喷膜防水层。此外，可利用所述初期支护层和所述拼装衬砌层之间的空隙，在防水层破损时能够及时进行修复。
根据本发明的一种实施方式，所述衬砌结构还包括沿所述隧道弧形的径向设置的用于在构建所述拼装衬砌层时定位各衬砌块的定位锚杆。优选地，所述拼装衬砌层中每个衬砌块通过至少4根所述定位锚杆定位。
根据本发明的一种实施方式，所述衬砌结构还包括沿所述隧道的纵向设置于所述隧道两侧的所述初期支护层和所述拼装衬砌层之间的拱脚处的排水通道，用于排出由所述喷膜防水层汇集的水。
根据本发明的一种实施方式，所述拼装衬砌层还设置有检修门。
所述拼装衬砌层以一定的间隔设置检修门。其中，间隔距离以及检修门的数量可根据具体情况确定。在隧道施工期间，所述检修门可用于所述喷膜防水层的施工，而在隧道完工后，所述检修门可作为隧道的检修及维护通道。
根据本发明的一种实施方式，所述衬砌结构还包括监控系统，所述监控系统设置于所述初期支护层和所述拼装衬砌层之间，用于所述隧道的渗漏水监测和位移变形监测。
所述监控系统可根据运营的需要进行设置，可以举例的是所述监控系统可用于渗漏水监测和位移变形监测，但不限于此。其中，可采用感应式光纤和巡检机器人，以提高监测结果的准确性和监测过程的自动化程度。
根据本发明的一种实施方式，所述衬砌结构还包括照明系统，所述照明系统设置于所述初期支护层和所述拼装衬砌层之间。具体地，所述照明系统可采用固定照明或可移动式照明。
本发明的第二方面，提供一种构建所述的衬砌结构的施工方法，所述施工方法包括以下步骤：
在隧道内部，紧靠所述围岩布置初期支护层；
在与所述初期支护层距离40～60cm处拼装预先制得的衬砌块以构建拼装衬砌层；和
在所述拼装衬砌层朝向所述初期支护层的外表面喷涂形成整体的喷膜防水层。
根据本发明的一种实施方式，所述拼装步骤与所述喷涂步骤大体上同时进行。此时，所述喷涂步骤可采用人工喷涂，也可采用机器人喷涂；优选地，所述喷涂步骤采用机器人喷涂。
根据本发明的一种实施方式，在布置所述初期支护层后，沿所述隧道弧形的径向设置用于定位各衬砌块的定位锚杆，其中使所述定位锚杆的一端穿过所述初期支护层插入围岩中，另一端在所述初期支护层内侧伸出一定长度。
根据本发明的一种实施方式，每个衬砌块由至少4根所述定位锚杆定位。本申请中所述拼装衬砌层由若干预先制得的衬砌块拼装得到，衬砌块基本上由混凝土浇筑而成，具体衬砌块的形状、尺寸、块数和拼装方式等等均不受限制。原则上，现有拼装衬砌的衬砌块均可用于构建本申请中的所述拼装衬砌层。可以举例的是每个衬砌块至多由多少根所述定位锚杆定位要根据具体衬砌块的形状、尺寸等情况进行选择，例如可为4～8根。同时，每个衬砌块至多由多少根所述定位锚杆定位也要兼顾成本与效率原则。优选地，每个衬砌块由4根所述定位锚杆进行定位。相邻的衬砌块可由不同的定位锚杆进行定位，也可由同一根定位锚杆进行定位。具体地，相邻的衬砌块是否可以共用同一根定位锚杆要根据衬砌块的具体形状和尺寸进行判断。由于所述定位锚杆长期处于潮湿环境中，与水分、空气接触，因此根据本发明的一种优选实施方式，所述定位锚杆为耐腐蚀锚杆。
根据本发明的一种实施方式，所述一定长度通常不超过所述初期支护层朝向隧道内部的内表面到所述拼装衬砌层朝向所述隧道内部的内表面的距离。
本发明的第三方面，提供一种隧道，包括所述衬砌结构。所述衬砌结构主要应用于矿山法施工的地质条件较好地段，隧道开挖后，围岩无需支护或仅需少量支护即可形成稳定的受力体系。特别适用于围岩稳定性好的公路隧道、地铁隧道以及电线、电缆、暖气和热水等市政隧道。
本发明的用于隧道的衬砌结构，通过在所述拼装衬砌层的外表面喷涂形成整体的喷膜防水层，获得了良好的防水效果，并且离壁式的结构也便于后期检修维护。此外，所述拼装衬砌层通过拼装预先制得的衬砌块得到，易于拆换。
附图说明
图1常规复合式衬砌的断面示意图；
图2本发明的一种实施方式的衬砌结构的断面示意图；
图中包括：11-初期支护结构；12-防水层；13-二次衬砌结构；14-锚杆；21-初期支护层；22-喷膜防水层；23-拼装衬砌层；24-定位锚杆；25-排水通道。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式及附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
以下参考附图所示的示意性的示例，进一步说明本发明。通过以下说明，本发明的各方面优点将更加明显。附图中相同的附图标记指代相同的部件。示意性附图中各部件的形状和尺寸仅用于示意，并不能被认为体现了实际的形状、尺寸和绝对的位置。
图1为常规复合式衬砌的断面示意图。图1中由隧道中的外侧围岩向隧道内部依次包括初期支护结构11、防水层12以及二次衬砌结构13，此外包括沿隧道弧形的径向设置的锚杆14，用于对初期支护结构11进行加固和支承围岩，提高土层间摩擦力，形成“组合梁”以及“悬吊”作用。
参见图1，在隧道开挖后立即施作并作为永久承载结构一部分的结构层，即为初期支护结构11。初期支护结构11在隧道中的作用在于控制围岩应力适量释放和变形，增加结构安全度和方便施工。初期支护结构11的施工方法中，首先应该清除浮石，然后立即进行初喷混凝土封闭围岩，以发挥围岩的自稳能力；其次，根据围岩的级别，进行系统支护施工；最后复喷混凝土至预先设计的厚度。其中，初期支护结构11的施工方法中，根据围岩特点、断面大小和使用条件等，可选择喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢架等单一或组合的支护形式。
目前，国内采用矿山法施工的隧道主要采用复合式衬砌，如图所示，在初期支护结构11和二次衬砌结构13之间设置有防水层12。隧道的防水层大体上包括有土工布、包裹有土工布的环向(纵向)盲管以及防水板等多种构件。
常规复合式衬砌的施工较为复杂。首先，在隧道的初期支护结构朝向隧道内部的内表面铺设土工布，其中，土工布的设置可用于阻止初期支护结构的塌陷，同时对初期支护结构靠近围岩侧的渗漏水进行过滤，避免水中携带的钙化结晶和泥沙堵塞盲管。
随后，将防水层中的防水板铺设在二次衬砌结构朝向初期支护结构侧。用于将水与二次衬砌结构分隔开，阻止水渗入二次衬砌结构，影响二次衬砌结构的强度。
最后，防水层中的环向盲管设置有若干根且沿隧道纵向间隔铺设在防水板和土工布之间，环向盲管之间设置有若干根沿隧道纵向设置的纵向盲管，若干根纵向盲管均间隔设置在环向盲管之间，每根纵向盲管均与每根环向盲管连通。环向盲管和纵向盲管外均包裹有土工布，用于对流入环向盲管和纵向盲管的水进行过滤，以避免环向盲管与纵向盲管堵塞。初期支护结构和二次衬砌结构之间的渗漏水经土工布过滤后，流入环向盲管和纵向盲管中，然后通过环向盲管和纵向盲管流入侧沟内，最终排出隧道。
现有隧道的防水层中虽然设置有防水板，衬砌和接缝也采取了止水措施，但因施工工艺等多种原因，渗漏水的现象较为普遍。同时，隧道中的渗漏水虽然经过土工布的过滤，但是日积月累以来，环向(纵向)盲管不可避免地会被渗漏水携带的钙化结晶和泥沙堵塞。二次衬砌结构经过浇筑完成后，无法进行拆换，而初期支护结构和二次衬砌结构之间由于已经铺设土工布、环向(纵向)盲管以及防水板等，导致初期支护结构和二次衬砌结构之间的间距狭窄，一旦环向(纵向)盲管发生堵塞情况，难以疏通解决。
为解决常规衬砌结构中存在的上述问题中的至少一个问题，本发明提供了一种喷膜防水离壁式衬砌结构。参见图2，其中示出了本发明一种实施方式的衬砌结构的断面示意图。图2中由隧道中的外侧围岩向隧道内部一次包括初期支护层21、拼装衬砌层23以及附着于拼装衬砌层23的外表面的喷膜防水层22。
如图2所示，初期支护层21紧靠所述围岩布置，且拼装衬砌层23布置在初期支护层21内侧。其中，拼装衬砌层23与初期支护层21之间预留有空隙，该空隙的厚度需要满足后续进行喷膜防水、运营检修、健康监测等活动的空间需要。通常，拼装衬砌层与初期支护层平均相距可为40～60cm。由于初期支护层朝向隧道内部的内表面并不完全平整，因此，当初期支护层21朝向隧道内部的内表面呈凸起状时，拼装衬砌层23与初期支护层21相距可能小于40cm；当初期支护层21朝向隧道内部的内表面呈凹陷状时，拼装衬砌层23与初期支护层21相距可能大于60cm。更优选地，拼装衬砌层23与初期支护层21平均相距可为约50cm。
同时，拼装衬砌层23由若干预先制得的衬砌块拼装得到，衬砌块基本上由混凝土浇筑而成，具体衬砌块的形状、块数和拼装方式均不受限制。原则上，现有拼装衬砌的衬砌块均可用于构建本申请中的拼装衬砌层23。拼装衬砌层23本身基本不承担围岩荷载，能够充分发挥围岩的自承载作用，其主要应用于矿山法施工的地质条件较好地段，隧道开挖后，围岩无需支护或仅需少量支护即可形成稳定的受力体系；特别适用于围岩稳定性好的公路隧道、地铁隧道以及电线、电缆、暖气和热水等市政隧道。
此外，由于本申请中拼装衬砌层23采用预制拼装结构，易于拆换；且衬砌块本身的材料不可燃，对于防火要求较高的隧道，可直接作为防火板。
喷膜防水层22可采用任何适宜的配方和喷涂形式。通常情况下，根据成膜材料的配方可配制双组份主液，在喷涂时，分别输送至喷枪，两种液体在空气中混合并发生聚合反应，快速形成具有一定强度和韧性的防水膜层。原则上，现有喷膜防水材料均可用于形成本申请中的喷膜防水层22。可以举例的是喷膜防水层22可由丙烯酸盐主液与引发剂反应形成。该膜层材料质量均匀，可一次性整体成膜且环保阻燃。通过在上述丙烯酸盐喷膜防水材料中加入硅酸盐水溶液，可提高膜层材料的耐久性和耐腐蚀性能；加入天然橡胶，可提高膜层材料的拉伸性能以及其对混凝土的吸附性能；而加入片状纳米膨胀石墨作为填充料，可进一步提高膜层材料的防水性能。
图2所示的本发明的衬砌结构还包括定位锚杆24。定位锚杆24沿隧道弧形的径向设置，且用于在构建拼装衬砌层23时定位各衬砌块。定位锚杆24的一端穿过初期支护层21插入围岩中，另一端在初期支护层21内侧伸出一定长度。一方面，将定位锚杆24插入围岩中后，可用于支承、加固围岩，提高土层间摩擦力，形成“组合梁”以及“悬吊”作用。另一方面，将定位锚杆24的一端穿过初期支护层21插入围岩中，另一端在初期支护层21内侧伸出一定长度，以供拼装衬砌层23中各衬砌块进行定位拼装。
如图2所示，本发明的衬砌结构还包括排水通道25，排水通道25沿隧道的纵向设置，且位于隧道两侧的初期支护层21和拼装衬砌层23之间的拱脚处，用于排出由喷膜防水层22汇集的水。隧道围岩中的渗漏水渗出初期支护层21后，滴落至喷膜防水层22，逐渐由拱顶向两侧汇集至位于拱脚的排水通道25，随后排出隧道。此外，由于排水通道25设置于隧道两侧的初期支护层21和拼装衬砌层23之间，排水通道25也可用作检修通道。
为方便检修，特别是较长的隧道，本发明的衬砌结构可进一步包括检修门(未示出)。检修门可根据需要设置在拼装衬砌层23的适当位置，检修门之间的间隔距离以及检修门的数量可根据具体情况确定。
构建本发明的喷膜防水预制拼装离壁式衬砌结构的施工方法，可包括以下步骤：在隧道内部，紧靠所述围岩布置初期支护层；在与所述初期支护层距离40～60cm处拼装预先制得的衬砌块以构建拼装衬砌层；和在所述拼装衬砌层朝向所述初期支护层的外表面喷涂形成整体的喷膜防水层。
根据一种实施方式，具体地，首先，采用常规钻爆法施工工艺进行隧道的开挖，在隧道内部，紧靠所述围岩布置初期支护层；沿隧道弧形的径向设置定位锚杆，其中使定位锚杆的一端穿过初期支护层插入围岩中，另一端在初期支护层内侧伸出一定的长度；进行渗漏水的整治措施，确保初期支护层的表面不存在滴状渗漏水，其中，渗漏水整治措施包括注浆、引漏、堵漏以及截排等；根据监控量测数据进行围岩稳定性评估，对于稳定地段进行内净空检测以确保内轮廓满足设计要求，保证离壁式衬砌安装之后存在足够的空隙。
其次，铺设监控系统，用于隧道的渗漏水监测和位移变形监测；铺设照明系统。
然后，检查拼装衬砌层中的衬砌块满足平整度要求后，利用定位锚杆在与初期支护层距离40～60cm处拼装预先制得的衬砌块以构建拼装衬砌层，每个衬砌块通过4根所述定位锚杆进行定位；在拼装衬砌层的侧墙按照一定的间距设置检修门。
最后，利用检修门和初期支护层与拼装衬砌层之间的间隙，采用喷涂机器人在拼装衬砌层朝向初期支护层的外表面进行喷膜防水的施工，以形成整体的喷膜防水层。
在隧道的运营期间，可利用检修门作为监测通道以及病害整治通道，若严重病害，可以局部拆除离壁式衬砌，进行补强加固后再重新作衬砌。
本发明的衬砌结构，通过在拼装衬砌层的外表面喷涂形成整体的喷膜防水层，以实现良好的防水效果。且与常规复合式衬砌相比较，无需设置环向(纵向)盲管等复杂的排水结构。此外，拼装衬砌层通过拼装预先制得的衬砌块得到，易于拆换。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (12)
1.一种用于隧道的衬砌结构，其特征在于，所述衬砌结构由隧道中的外侧围岩向隧道内部依次包括初期支护层以及拼装衬砌层，其中，
所述初期支护层紧靠所述围岩布置；且
所述拼装衬砌层布置在所述初期支护层内侧，且与所述初期支护层相距40～60cm，其中，所述拼装衬砌层具有朝向所述初期支护层的外表面和朝向所述隧道内部的内表面，所述拼装衬砌层的外表面附着有喷膜防水层，以形成整体防水层。
2.如权利要求1所述的衬砌结构，其特征在于，所述衬砌结构还包括沿所述隧道弧形的径向设置的用于在构建所述拼装衬砌层时定位各衬砌块的定位锚杆。
3.如权利要求2所述的衬砌结构，其特征在于，所述拼装衬砌层中每个衬砌块通过至少4根所述定位锚杆定位。
4.如权利要求1所述的衬砌结构，其特征在于，所述衬砌结构还包括沿所述隧道的纵向设置于所述隧道两侧的所述初期支护层和所述拼装衬砌层之间的拱脚处的排水通道，用于排出由所述喷膜防水层汇集的水。
5.如权利要求1所述的衬砌结构，其特征在于，所述拼装衬砌层还设置有检修门。
6.如权利要求1所述的衬砌结构，其特征在于，所述衬砌结构还包括监控系统，所述监控系统设置于所述初期支护层和所述拼装衬砌层之间，用于所述隧道的渗漏水监测和位移变形监测。
7.如权利要求1所述的衬砌结构，其特征在于，所述衬砌结构还包括照明系统，所述照明系统设置于所述初期支护层和所述拼装衬砌层之间。
8.一种构建如权利要求1～7中任一项所述的衬砌结构的施工方法，其特征在于，所述施工方法包括以下步骤：
在隧道内部，紧靠所述围岩布置初期支护层；
在与所述初期支护层距离40～60cm处拼装预先制得的衬砌块以构建拼装衬砌层；和
在所述拼装衬砌层朝向所述初期支护层的外表面喷涂形成整体的喷膜防水层。
9.如权利要求8所述的施工方法，其特征在于，所述拼装步骤与所述喷涂步骤大体上同时进行。
10.如权利要求8所述的施工方法，其特征在于，在布置所述初期支护层后，沿所述隧道弧形的径向设置用于定位各衬砌块的定位锚杆，其中使所述定位锚杆的一端穿过所述初期支护层插入围岩中，另一端在所述初期支护层内侧伸出一定长度。
11.如权利要求10所述的施工方法，其特征在于，每个衬砌块由至少4根所述定位锚杆定位。
12.一种隧道，其特征在于，包括如权利要求1～7中任一项所述的衬砌结构。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010212990.0A CN111255480A (zh) | 2020-03-24 | 2020-03-24 | 一种用于隧道的衬砌结构、施工方法以及隧道 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010212990.0A CN111255480A (zh) | 2020-03-24 | 2020-03-24 | 一种用于隧道的衬砌结构、施工方法以及隧道 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111255480A true CN111255480A (zh) | 2020-06-09 |
Family
ID=70953303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010212990.0A Pending CN111255480A (zh) | 2020-03-24 | 2020-03-24 | 一种用于隧道的衬砌结构、施工方法以及隧道 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111255480A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111933007A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-11-13 | 北京交通大学 | 一种隧道渗漏水治理模型试验装置 |
-
2020
- 2020-03-24 CN CN202010212990.0A patent/CN111255480A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111933007A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-11-13 | 北京交通大学 | 一种隧道渗漏水治理模型试验装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN204041081U (zh) | 一种隧道施工初期支护装置 | |
| CN108677924B (zh) | 双排微型钢管桩注浆成墙隔断结构及方法 | |
| CN103741714A (zh) | 地下工程全盖挖逆作法施工方法 | |
| CN111365018B (zh) | 一种适用于小隧道净空的套拱加固补强方法 | |
| CN109026079B (zh) | 隧道接缝防水结构及防水施工方法 | |
| CN112252973A (zh) | 一种用于管道埋设通道的非开挖定向钻进施工方法 | |
| CN112727466A (zh) | 一种无支护预制拼装式盾构隧道风井结构施工方法 | |
| CN108301466A (zh) | 整体预制卫生间沉箱和卫生间沉箱构造及其施工方法 | |
| CN206189454U (zh) | 一种管廊 | |
| CN212318012U (zh) | 一种用于隧道的衬砌结构以及隧道 | |
| CN208073510U (zh) | 一种拱部拼装预制二次衬砌管片的盾构隧道衬砌构造 | |
| CN111255480A (zh) | 一种用于隧道的衬砌结构、施工方法以及隧道 | |
| CN112012761B (zh) | 一种抗扰动的双连拱隧道结构的施工方法 | |
| WO2023202455A1 (zh) | 一种带接茬止水结构和注浆系统的单层井壁及其施工方法 | |
| CN108331996A (zh) | 一种混凝土压力管道应急封堵方法 | |
| CN210380191U (zh) | 一种轻量化电力通信组合预制缆线通道 | |
| CN217579825U (zh) | 一种适用于一体支护机的预制拼装式雨水箱涵 | |
| CN217107046U (zh) | 一种用于公路隧道横通道的波纹钢板自封堵结构 | |
| CN113187487B (zh) | 一种地铁双层全断面冷冻暗挖车站结构的施工方法 | |
| CN111648195B (zh) | 一种不中断交通的高速公路隧道路面隆起病害处治方法 | |
| CN213175669U (zh) | 一种抗扰动的双连拱隧道结构 | |
| KR101025075B1 (ko) | 연속압출방식의 지중터널 구조물 및 그의 시공방법 | |
| JPH1054197A (ja) | シールド覆工用セグメント及びシールドトンネルの構築方法 | |
| CN112112248A (zh) | 渠箱缺陷修复方法 | |
| KR100302684B1 (ko) | 관로 밸브실 시공공법 및 밸브실의 벽 구조물 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |