CN113622954B - 隧道衬砌砼加固结构及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种隧道衬砌砼加固结构及安装方法，其中隧道衬砌砼加固结构包括支撑板，所述支撑板包括波纹板，所述波纹板的波长与波幅之比大于二且小于三；所述支撑板的一侧设有第一填充层，所述第一填充层由膨胀混凝土制成；所述支撑板的两端均设有连接结构，所述连接结构包括连接杆，所述连接杆的延伸方向与所述支撑板的端部的切线方向平行设置，所述连接杆的另一端用于与植筋固定连接。波纹板在波幅方向内收应力减小、波长方向拉应力减小的综合作用下利用波长与波幅之比大于二且小于三的结构，在支撑隧道衬砌砼时降低了行驶装置经过隧道时引发的振动所带来的不良影响，提高了隧道衬砌砼加固结构在振动环境下的耐用性，更好地加固了隧道衬砌砼。

Description

隧道衬砌砼加固结构及安装方法

技术领域

本发明涉及隧道衬砌物技术领域，特别涉及一种隧道衬砌砼加固结构及安装方法。

背景技术

在铁路列车等行驶装置行驶经过的隧道中，隧道通常设置有隧道衬砌砼等进行支撑防护。隧道衬砌砼是指支撑和维护隧道的稳定和耐久性的砼结构物，即混凝土结构物。隧道衬砌砼主要由拱顶、边墙、仰拱和底板几部分构成，通常供顶、边墙合称为隧道衬砌砼的上侧壁，即隧道衬砌砼地面以上的部分；通常仰拱、底板和地基合称为隧道的底部，即地面及以下的部分。

在隧道衬砌砼施工过程中，由于受地质条件以及施工方法、施工工艺、现场管理等因素的影响，隧道衬砌砼有时会发生被防水板切割、拱顶衬砌在施工缝处产生月牙型裂缝裂纹、拱顶背后出现一定面积的空腔以及衬砌砼厚度、强度不足等缺陷，给混凝土衬砌的结构质量带来隐患，危及行车安全。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种隧道衬砌砼加固结构，旨在加固隧道衬砌砼。

为实现上述目的，本发明提出的隧道衬砌砼加固结构，包括用于支撑隧道衬砌砼上侧壁的支撑板，所述支撑板包括波长方向与隧道衬砌砼的延伸方向垂直设置的波纹板，所述波纹板的波长与波幅之比大于二且小于三；所述支撑板用于支撑隧道衬砌砼的一侧设有第一填充层，所述第一填充层由膨胀混凝土制成；所述支撑板沿隧道衬砌砼的周向方向的两端均设有连接结构，所述连接结构用于与隧道的底部连接；所述连接结构包括连接杆，所述连接杆的延伸方向与所述支撑板的端部所对应的隧道衬砌砼的侧壁的切线方向平行设置，所述连接杆的一端与所述支撑板的端部固定连接，所述连接杆的另一端用于与隧道的底部的植筋固定连接。

可选地，所述支撑板包括至少两个沿隧道衬砌砼周向排列设置的所述波纹板，任意两个所述波纹板的端部相搭接，所述波纹板的搭接部分之间设有第二填充层，所述波纹板的搭接部分通过紧固件连接。第二填充层提高了波纹板搭接处的密封性能和不透水性能，降低了第一填充层从波纹板泄漏的风险，提高了第一填充层的填充质量。

可选地，所述波纹板的搭接部分沿隧道衬砌砼的周向的长度大于10厘米而小于18厘米。波纹板的搭接部分沿隧道衬砌砼的周向的长度大于10厘米而小于18厘米，在降低搭接处质量冗余的情况下提高了搭接处的连接强度，进一步提高了隧道衬砌砼加固结构的加固能力。

可选地，所述紧固件包括螺栓和螺母，所述螺栓和/或所述螺母由力矩扳手进行第一拧紧和第二拧紧，所述第一拧紧的力矩大于300牛米且拧紧时间介于1到6秒之间，所述第二拧紧的力矩大于600牛米且拧紧时间介于1到6秒之间，有效均衡了波纹板搭接后的搭接强度和减小搭接内应力，使隧道衬砌砼加固结构能够对隧道衬砌砼提供更优的支撑作用。

可选地，所述紧固件还包括防松垫片，所述防松垫片包括凹凸垫片和/或弹簧垫圈。包括凹凸垫片和/或弹簧垫圈的防松垫片使波纹板搭接处能够更好地应对行驶装置经过隧道时引发的振动环境，进一步提高了波纹板搭接处在振动环境下的结构强度，保证了由波纹板组成的支撑板的支撑加固能力。

可选地，隧道衬砌砼加固结构还包括用于填充隧道衬砌砼背部空腔的第三填充层，所述第一填充层包括第一填充子段和第二填充子段，所述第一填充子段和所述第三填充层分别用于设置在隧道衬砌砼的相对两侧；所述第一填充子段与所述第二填充子段沿隧道衬砌砼的周向排列设置，所述第一填充子段和所述第二填充子段均由膨胀混凝土制成，所述第一填充子段的预设膨胀系数大于所述第二填充子段的膨胀系数。第一填充子段的预设膨胀系数大于第二填充子段的膨胀系数，使第一填充子段能够产生比第二填充子段更大的径向膨胀，能够在弥补第三填充层的后续收缩的同时，降低第一填充层与波纹板之间产生局部缝隙的几率，避免第一填充层与波纹板之间由于缝隙而使隧道衬砌砼加固结构的支撑加固能力产生较大折损。

本发明还提出一种隧道衬砌砼加固结构安装方法，用于安装上述隧道衬砌砼加固结构，包括以下依次执行的步骤：将所述连接结构与隧道的底部的植筋进行浇筑；根据所述支撑板的端部与所述连接杆的预设安装位置进行预定位，再根据所述支撑板的高度调节已完成预定位的所述支撑板的端部与所述连接杆的安装位置。将连接结构与隧道的底部的植筋进行浇筑后再确定支撑板的端部的安装位置，能够减少连接结构与隧道的底部的植筋的浇筑结构的收缩而对支撑板带来的额外拉应力，进一步提高了隧道衬砌砼加固结构的支撑加固能力；将支撑板的端部与连接杆先根据预设安装位置进行预定位再去调整，提高了支撑板的安装效率，使得隧道衬砌砼加固结构安装方法更好地适应已投入使用的隧道维修时间有限的特点。

可选地，在所述将所述连接结构与隧道的底部的植筋进行浇筑的步骤之前，还包括：填充所述第三填充层；在所述根据所述支撑板的端部与所述连接杆的预设安装位置进行预定位，再根据所述支撑板的高度调节已完成预定位的所述支撑板的端部与所述连接杆的安装位置的步骤之后，还包括：填充所述第一填充层。先填充第三填充层再在完成支撑板位置调节后填充第一填充层，使第一填充层的后续膨胀量能够更好地补充第三填充层的收缩，提高了隧道衬砌砼加固结构的结构紧密程度，加强了隧道衬砌砼加固结构的支撑加固作用。

可选地，所述根据所述支撑板的端部与所述连接杆的预设安装位置进行预定位，再根据所述支撑板的高度调节已完成预定位的所述支撑板的端部与所述连接杆的安装位置的步骤，包括以下步骤：安装所述波纹板前采用红外线放线仪进行放线并打点，确定所述波纹板的安装边线以减少所述波纹板的安装位置误差；沿从隧道的底部到隧道衬砌砼顶部的方向依次安放所述波纹板，所有所述波纹板安放到位后再填充所述第二填充层。预先采用红外线放线仪进行放线并打点并沿从隧道的底部到隧道衬砌砼顶部的方向依次安放波纹板，能够降低波纹板安放后填充第一填充层所引发的结构内应力，进一步提高隧道衬砌砼加固结构的内部稳定性，使隧道衬砌砼加固结构能够更好地加固隧道衬砌砼。

可选地，所述将所述连接结构与隧道的底部的植筋进行浇筑的步骤，包括以下步骤：进行第一子浇筑，所述第一子浇筑的顶部低于所述连接杆与所述支撑板的端部的预设连接区域；所述第一子浇筑经过预设时间且所述连接杆的拉拔力大于预设值后，执行所述根据所述支撑板的端部与所述连接杆的预设安装位置进行预定位，再根据所述支撑板的高度调节已完成预定位的所述支撑板的端部与所述连接杆的安装位置的步骤之后，进行第二子浇筑，所述第二子浇筑至少覆盖所述连接杆与所述支撑板的端部的调整后的连接区域；和/或，所述沿从隧道的底部到隧道衬砌砼顶部的方向依次安放所述波纹板，所有所述波纹板安放到位后再填充所述第二填充层的步骤，包括以下步骤：设置作业平台，并在所述作业平台上设置用于运输所述波纹板的滑槽；将所述波纹板抵接在所述滑槽上，通过动力设备使所述波纹板沿所述滑槽经过所述波纹板的移动路径的至少一部分。将连接结构与隧道的底部的植筋的浇筑步骤分为第一子浇筑和第二子浇筑，能够降低连接杆与支撑板的端部的连接区域受到的浇筑收缩，降低波纹板受到的波长方向的拉应力，提高隧道衬砌砼加固结构的结构稳定性；使第一子浇筑经过预设时间且连接杆的拉拔力大于预设值，保证了隧道衬砌砼加固结构的结构强度，进一步提高隧道衬砌砼加固结构的支撑加固能力。

本发明的技术方案中由膨胀混凝土制成的第一填充层通过后续膨胀降低了波纹板与隧道衬砌砼连接后的波幅方向的内收应力，连接杆的延伸方向的平行设置通过减少波长方向的长度损失降低了波纹板在安装完成后所受到的隧道底部沿波长方向的拉应力，波纹板在波幅方向内收应力减小、波长方向拉应力减小的综合作用下利用波长与波幅之比大于二且小于三的结构，在支撑隧道衬砌砼时降低了行驶装置经过隧道时引发的振动所带来的不良影响，提高了隧道衬砌砼加固结构在振动环境下的耐用性，更好地加固了隧道衬砌砼。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明隧道衬砌砼加固结构一实施例在使用时的立体结构示意图。

图2为图1中A处的局部放大图。

图3为本发明隧道衬砌砼加固结构一实施例在使用时的剖视图。

图4为本发明隧道衬砌砼加固结构一实施例中波纹板搭接处的结构示意图。

图5为本发明隧道衬砌砼加固结构一实施例中连接结构处的结构示意图。

图6为本发明隧道衬砌砼加固结构安装方法一实施例的步骤示意图；

图7为本发明隧道衬砌砼加固结构安装方法一实施例中波纹板安装的步骤示意图。

图8为本发明隧道衬砌砼加固结构安装方法一实施例中连接结构与隧道的底部的植筋进行浇筑的步骤示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	隧道衬砌砼	2	支撑板
21	波纹板	3	第一填充层
				31	第一填充子段	32	第二填充子段
4	连接结构	41	连接杆
				5	第二填充层	6	紧固件
61	螺栓	62	螺母
				7	第三填充层

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种隧道衬砌砼加固结构。

参照图1至图5，在本发明一实施例中，该隧道衬砌砼加固结构包括用于支撑隧道衬砌砼1上侧壁的支撑板2，支撑板2包括波长方向与隧道衬砌砼1的延伸方向垂直设置的波纹板21，本实施例中波纹板21的波长方向即沿隧道衬砌砼1的周向方向，即波纹板21的波长方向横向于支撑隧道衬砌砼1的延伸方向。波纹板21的波长与波幅之比大于二且小于三，具体而言波纹板的规格可设置为300mm(波长)×110mm(波幅)；支撑板2用于支撑隧道衬砌砼1的一侧(即附图中的上侧)设有第一填充层3，第一填充层3由膨胀混凝土制成。膨胀混凝土是指用膨胀水泥或膨胀剂配制的水泥混凝土。混凝土膨胀剂是指与水泥、水拌和后经水化反应生成钙矾石或氢氧化钙，使混凝土产生膨胀的外加剂。混凝土膨胀剂分为三类：硫铝酸钙类混凝土膨胀剂、硫铝酸钙-氧化钙类混凝土膨胀剂、氧化钙类混凝土膨胀剂。硫铝酸钙类混凝土膨胀剂是指与水泥、水拌和后经水化反应生成钙矾石的混凝土膨胀剂。硫铝酸钙-氧化钙类混凝土膨胀剂是指与水泥、水拌和后经水化反应生成钙矾石和氢氧化钙的混凝土膨胀剂。氧化钙类混凝土膨胀剂是指与水泥、水拌和后经水化反应生成氢氧化钙的混凝土膨胀剂。对于高原寒冷地区，第一填充层3可替换为为由聚氨酯制成，以起到防寒保温作用；支撑板2沿隧道衬砌砼1的周向方向的两端均设有连接结构4，连接结构4用于与隧道的底部连接；连接结构4包括连接杆41，连接杆41的延伸方向与支撑板2的端部所对应的隧道衬砌砼1的侧壁的切线方向平行设置，连接杆41的延伸方向、支撑板2的端部所对应的隧道衬砌砼1的侧壁的切线方向分别如图5中的虚线段、虚线箭头所示。连接杆41的一端与支撑板2的端部固定连接，具体可通过如图5所述的角钢及螺栓紧固件进行连接。具体而言，该角钢规格为角200乘200，长度3米，该角钢进行预钻孔，以便于螺栓紧固件的安装。连接杆41的另一端用于与隧道的底部的植筋固定连接，具体可设置为焊接连接以进一步提高隧道衬砌砼加固结构。具体而言，连接杆41可设置为地脚螺栓，该地脚螺栓采用直径22毫米的圆钢加工而成且端头拉丝。该地脚螺栓具体与电缆槽底部植筋进行焊接，单面焊接焊接长度10厘米。由膨胀混凝土制成的第一填充层3通过后续膨胀降低了波纹板21与隧道衬砌砼1连接后的波幅方向的内收应力，连接杆41的延伸方向的平行设置通过减少波长方向的长度损失降低了波纹板21在安装完成后所受到的隧道底部沿波长方向的拉应力，波纹板21在波幅方向内收应力减小、波长方向拉应力减小的综合作用下利用波长与波幅之比大于二且小于三的结构，在支撑隧道衬砌砼1时降低了行驶装置经过隧道时引发的振动所带来的不良影响，提高了隧道衬砌砼加固结构在振动环境下的耐用性，更好地加固了隧道衬砌砼1。

作为进一步可选的实施方式，支撑板2包括至少两个沿隧道衬砌砼1周向排列设置的波纹板21，任意两个波纹板21的端部相搭接，波纹板21的搭接部分之间设有第二填充层5，波纹板21的搭接部分通过紧固件6连接。具体而言，波纹板21的搭接部分设有连接通孔，该连接通孔沿厚度方向贯穿两个波纹板21及第二填充层5，紧固件6再通过该连接通孔进行对两个波纹板21及第二填充层5的紧固、连接。第二填充层5可采用密封材料，密封材料应具有弹性和不透水性，应填塞紧密。上述密封材料可采用天然橡胶、氯丁橡胶、聚乙烯泡沫、聚乙烯发泡或耐候密封胶。第二填充层5提高了波纹板21搭接处的密封性能和不透水性能，降低了第一填充层3从波纹板21泄漏的风险，提高了第一填充层3的填充质量。

作为进一步可选的实施方式，波纹板21的搭接部分沿隧道衬砌砼1的周向的长度大于10厘米而小于18厘米。在本实施例中，纵向搭接宽度8厘米，环向搭接宽度16厘米。波纹板21的搭接部分沿隧道衬砌砼1的周向的长度大于10厘米而小于18厘米，在降低搭接处质量冗余的情况下提高了搭接处的连接强度，进一步提高了隧道衬砌砼加固结构的加固能力。

作为进一步可选的实施方式，紧固件6包括螺栓61和螺母62，螺栓61和/或螺母62由力矩扳手进行第一拧紧和第二拧紧，第一拧紧的力矩大于300牛米(N·m)且拧紧时间介于1到6秒之间，第二拧紧的力矩大于600牛米(N·m)且拧紧时间介于1到6秒之间。具体而言，波纹板21拼装全部完成后，应先检查波纹板21的线形，进行适当调整，满足要求后再用定扭气动扳手按预定扭矩紧固所有螺栓61，确保波纹板21搭接部分紧密嵌套，每个螺栓61的初拧扭矩不得小于330牛米，施工扭矩不小于660牛米，用机动扳手时拧板时间应持续2至5秒。上述操作有效均衡了波纹板21搭接后的搭接强度和减小搭接内应力，使隧道衬砌砼加固结构能够对隧道衬砌砼1提供更优的支撑作用。

作为进一步可选的实施方式，紧固件6还包括防松垫片，防松垫片包括凹凸垫片和/或弹簧垫圈。包括凹凸垫片和/或弹簧垫圈的防松垫片使波纹板21搭接处能够更好地应对行驶装置经过隧道时引发的振动环境，进一步提高了波纹板21搭接处在振动环境下的结构强度，保证了由波纹板21组成的支撑板2的支撑加固能力。

作为进一步可选的实施方式，隧道衬砌砼加固结构还包括用于填充隧道衬砌砼1背部空腔的第三填充层7，第三填充层7有混凝土制成，第三填充层7优先采用与填充隧道衬砌砼1材质相近的混凝土，在波纹板21支撑隧道衬砌砼1这一处治前对病害处进行注浆、打磨等预先处理。由于混凝土的注浆、浇筑特性，第三填充层7在注浆、浇筑完成后，会发生一定程度的后续收缩。第一填充层3包括第一填充子段31和第二填充子段32，第一填充子段31和第三填充层7分别用于设置在隧道衬砌砼1的相对两侧；第一填充子段31与第二填充子段32沿隧道衬砌砼1的周向排列设置，第一填充子段31和第二填充子段32均由膨胀混凝土制成，第一填充子段31的预设膨胀系数大于第二填充子段32的膨胀系数。第一填充子段31的预设膨胀系数大于第二填充子段32的膨胀系数，使第一填充子段31能够产生比第二填充子段32更大的径向膨胀，能够在弥补第三填充层7的后续收缩的同时，降低第一填充层3与波纹板21之间产生局部缝隙的几率，避免第一填充层3与波纹板21之间由于缝隙而使隧道衬砌砼加固结构的支撑加固能力产生较大折损。

本发明还提出一种隧道衬砌砼加固结构安装方法，用于安装上述隧道衬砌砼加固结构。

隧道衬砌砼加固结构安装方法包括以下依次执行的步骤：

步骤S100，填充第三填充层7，包括在波纹板21安装施工前对病害处进行注浆、打磨等预先处理。

步骤S200，将连接结构4与隧道的底部的植筋进行浇筑；

步骤S300，根据支撑板2的端部与连接杆41的预设安装位置进行预定位，再根据支撑板2的高度调节已完成预定位的支撑板2的端部与连接杆41的安装位置。

步骤S400，填充第一填充层3。具体而言，第一填充层3通过注浆的方式进行。注浆前对注浆机进行压水试验，检查设备是否正常，管路连接是否正确，由下而上，两侧同时进行，为了加快注浆速度最好两边同时进行群管注浆；注浆孔采用波纹板21预留孔洞或植筋预留孔，边注浆边封闭端口，注浆完成后用速凝水泥封闭注浆孔。

将连接结构4与隧道的底部的植筋进行浇筑后再确定支撑板2的端部的安装位置，能够减少连接结构4与隧道的底部的植筋的浇筑结构的收缩而对支撑板2带来的额外拉应力，进一步提高了隧道衬砌砼加固结构的支撑加固能力；将支撑板2的端部与连接杆41先根据预设安装位置进行预定位再去调整，提高了支撑板2的安装效率，使得隧道衬砌砼加固结构安装方法更好地适应已投入使用的隧道维修时间有限的特点。

先填充第三填充层7再在完成支撑板2位置调节后填充第一填充层3，使第一填充层3的后续膨胀量能够更好地补充第三填充层7的收缩，提高了隧道衬砌砼加固结构的结构紧密程度，加强了隧道衬砌砼加固结构的支撑加固作用。

作为进一步可选的实施方式，如图7所示，上述步骤S200(将连接结构4与隧道的底部的植筋进行浇筑的步骤)包括以下步骤：

步骤S210，进行第一子浇筑，第一子浇筑的顶部低于连接杆41与支撑板2的端部的预设连接区域；

步骤S220，第一子浇筑经过预设时间且连接杆41的拉拔力大于预设值后，执行根据支撑板2的端部与连接杆41的预设安装位置进行预定位，再根据支撑板2的高度调节已完成预定位的支撑板2的端部与连接杆41的安装位置的步骤之后，进行第二子浇筑，第二子浇筑至少覆盖连接杆41与支撑板2的端部的调整后的连接区域。

将连接结构4与隧道的底部的植筋的浇筑步骤分为第一子浇筑和第二子浇筑，能够降低连接杆41与支撑板2的端部的连接区域受到的浇筑收缩，降低波纹板21受到的波长方向的拉应力，提高隧道衬砌砼加固结构的结构稳定性；使第一子浇筑经过预设时间且连接杆41的拉拔力大于预设值，保证了隧道衬砌砼加固结构的结构强度，进一步提高隧道衬砌砼加固结构的支撑加固能力。

作为进一步可选的实施方式，如图8所示，上述步骤S300(根据支撑板2的端部与连接杆41的预设安装位置进行预定位，再根据支撑板2的高度调节已完成预定位的支撑板2的端部与连接杆41的安装位置的步骤)包括以下步骤：

步骤S310，安装波纹板21前采用红外线放线仪进行放线并打点，确定波纹板21的安装边线以减少波纹板21的安装位置误差；

步骤S320，沿从隧道的底部到隧道衬砌砼1顶部的方向依次安放波纹板21，所有波纹板21安放到位后再填充第二填充层5；和/或，沿从隧道的底部到隧道衬砌砼1顶部的方向依次安放波纹板21，所有波纹板21安放到位后再填充第二填充层5的步骤，包括以下步骤：

步骤S321，设置作业平台，并在作业平台上设置用于运输波纹板21的滑槽；波纹板21由于材料较重，在作业平台上直接运送及连接就位难度较大，为更好地方便波纹板21的运送及安装，可沿作业平台外侧辅设滑槽，并利用作业平台作为支撑点，同时在作业平台上方安装卷扬设备作为牵引。滑槽加工可采用直径38毫米和直径20毫米钢管加工成扇形，即采用直径38毫米的钢管弯曲成曲率半径为6米来作为扇形外边、采用直径20毫米钢管弯曲成曲率半径为5.82米来作为扇形内边，扇形外边与扇形内边之间再通过直径20毫米的钢筋连接加固；该扇形结构宽度65cm，高度18cm(半径、弧长、分节可根据隧道参数适当调整)，滑槽分节间采用法兰螺栓连接。

步骤S322，将波纹板21抵接在上述滑槽上，通过卷扬设备等动力设备使波纹板21沿滑槽经过波纹板21的移动路径的至少一部分。需要说明的是，波纹板21的移动路径即波纹板21移动至安放位置的路径。上述步骤S321和S322，提高了波纹板21的安装效率，使隧道衬砌砼加固结构安装方法能够更好地适应于已投入使用的隧道可用维修时间较短的特点。

预先采用红外线放线仪进行放线并打点并沿从隧道的底部到隧道衬砌砼1顶部的方向依次安放波纹板21，能够降低波纹板21安放后填充第一填充层3所引发的结构内应力，进一步提高隧道衬砌砼加固结构的内部稳定性，使隧道衬砌砼加固结构能够更好地加固隧道衬砌砼1。

该隧道衬砌砼加固结构的具体结构参照上述实施例，由于本隧道衬砌砼加固结构安装方法采用了上述隧道衬砌砼加固结构所有实施例的全部技术方案所对应的方法步骤，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，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 (9)

1.一种隧道衬砌砼加固结构，其特征在于，包括用于支撑隧道衬砌砼上侧壁的支撑板，所述支撑板包括波长方向与隧道衬砌砼的延伸方向垂直设置的波纹板，所述波纹板的波长与波幅之比大于二且小于三；所述支撑板用于支撑隧道衬砌砼的一侧设有第一填充层，所述第一填充层由膨胀混凝土制成；所述支撑板沿隧道衬砌砼的周向方向的两端均设有连接结构，所述连接结构用于与隧道的底部连接；所述连接结构包括连接杆，所述连接杆的延伸方向与所述支撑板的端部所对应的隧道衬砌砼的侧壁的切线方向平行设置，所述连接杆的一端与所述支撑板的端部固定连接，所述连接杆的另一端用于与隧道的底部的植筋固定连接；

所述隧道衬砌砼加固结构还包括用于填充隧道衬砌砼背部空腔的第三填充层，所述第一填充层包括第一填充子段和第二填充子段，所述第一填充子段和所述第三填充层分别用于设置在隧道衬砌砼的相对两侧；所述第一填充子段与所述第二填充子段沿隧道衬砌砼的周向排列设置，所述第一填充子段和所述第二填充子段均由膨胀混凝土制成，所述第一填充子段的预设膨胀系数大于所述第二填充子段的膨胀系数。

2.如权利要求1所述的隧道衬砌砼加固结构，其特征在于，所述支撑板包括至少两个沿隧道衬砌砼周向排列设置的所述波纹板，任意两个所述波纹板的端部相搭接，所述波纹板的搭接部分之间设有第二填充层，所述波纹板的搭接部分通过紧固件连接。

3.如权利要求2所述的隧道衬砌砼加固结构，其特征在于，所述波纹板的搭接部分沿隧道衬砌砼的周向的长度大于10厘米而小于18厘米。

4.如权利要求2或3所述的隧道衬砌砼加固结构，其特征在于，所述紧固件包括螺栓和螺母，所述螺栓和/或所述螺母由力矩扳手进行第一拧紧和第二拧紧，所述第一拧紧的力矩大于300牛米且拧紧时间介于1到6秒之间，所述第二拧紧的力矩大于600牛米且拧紧时间介于1到6秒之间。

5.如权利要求4所述的隧道衬砌砼加固结构，其特征在于，所述紧固件还包括防松垫片，所述防松垫片包括凹凸垫片和/或弹簧垫圈。

6.一种隧道衬砌砼加固结构安装方法，用于安装如权利要求2所述的隧道衬砌砼加固结构，其特征在于，包括以下依次执行的步骤：

将所述连接结构与隧道的底部的植筋进行浇筑；

根据所述支撑板的端部与所述连接杆的预设安装位置进行预定位，再根据所述支撑板的高度调节已完成预定位的所述支撑板的端部与所述连接杆的安装位置。

7.如权利要求6所述的隧道衬砌砼加固结构安装方法，其特征在于，在所述将所述连接结构与隧道的底部的植筋进行浇筑的步骤之前，还包括：填充所述第三填充层；

在根据所述支撑板的端部与所述连接杆的预设安装位置进行预定位，再根据所述支撑板的高度调节已完成预定位的所述支撑板的端部与所述连接杆的安装位置的步骤之后，还包括：填充所述第一填充层。

8.如权利要求6所述的隧道衬砌砼加固结构安装方法，其特征在于，所述根据所述支撑板的端部与所述连接杆的预设安装位置进行预定位，再根据所述支撑板的高度调节已完成预定位的所述支撑板的端部与所述连接杆的安装位置的步骤，包括以下步骤：

安装所述波纹板前采用红外线放线仪进行放线并打点，确定所述波纹板的安装边线以减少所述波纹板的安装位置误差；

沿从隧道的底部到隧道衬砌砼顶部的方向依次安放所述波纹板，所有所述波纹板安放到位后再填充所述第二填充层。

9.如权利要求8所述的隧道衬砌砼加固结构安装方法，其特征在于，所述将所述连接结构与隧道的底部的植筋进行浇筑的步骤，包括以下步骤：

进行第一子浇筑，所述第一子浇筑的顶部低于所述连接杆与所述支撑板的端部的预设连接区域；

所述第一子浇筑经过预设时间且所述连接杆的拉拔力大于预设值后，执行所述根据所述支撑板的端部与所述连接杆的预设安装位置进行预定位，再根据所述支撑板的高度调节已完成预定位的所述支撑板的端部与所述连接杆的安装位置的步骤之后，进行第二子浇筑，所述第二子浇筑至少覆盖所述连接杆与所述支撑板的端部的调整后的连接区域；

和/或，所述沿从隧道的底部到隧道衬砌砼顶部的方向依次安放所述波纹板，所有所述波纹板安放到位后再填充所述第二填充层的步骤，包括以下步骤：

设置作业平台，并在所述作业平台上设置用于运输所述波纹板的滑槽；

将所述波纹板抵接在所述滑槽上，通过动力设备使所述波纹板沿所述滑槽经过所述波纹板的移动路径的至少一部分。