CN114215548B - 一种运营铁路隧道衬砌病害装配式套衬整治方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种运营铁路隧道衬砌病害装配式套衬整治方法，包括：S1、病害处置类型识别：识别水害影响程度，将隧道病害类型区别为水害病害和普通病害，并以此判断是否铺设防水层；S2、病害处置范围确定：确定病害影响范围，并为病害施工的装配式套衬的生产提供尺寸依据；S3、装配式套衬生产和运输：生产弧形管片式衬片结构，并将产品运抵施工现场；S4、现场组装装配：在隧道的两侧沟槽预埋连接结构，装配式套衬由多组环形套衬拼接组成，每组环形套衬由两根侧支撑衬板和一根拱顶支撑衬板拼接组成。本发明能够针对水害严重和普通情况的病害隧道进行针对性的有效治理，具有适用性强、施工方便、处理效果稳定等诸多优点。

Description

一种运营铁路隧道衬砌病害装配式套衬整治方法

技术领域

本发明涉及隧道工程病害处置技术领域，更具体的说是涉及一种运营铁路隧道衬砌病害装配式套衬整治方法。

背景技术

随着我国铁路隧道的大规模修建，运营铁路隧道病害也逐渐步入高发期。隧道衬砌结构开裂、掉块、网裂、渗漏水、冻胀等病害以及隧底出现的下沉、上鼓、水沟外挤、翻浆冒泥等病害在我国东北、西南、西北、东南等地区的隧道内均有分布，这些病害已经严重威胁到列车的运行安全。由于既有线天窗时间短、隧道操作空间有限、施工环境恶劣，加上施工队伍层次不齐，常规整治方法及手段往往达不到预期效果，导致隧道病害反复出现，难以根治，耗费大量人力物力财力，增大了养护维修难度及工作量，严重影响行车安全及运输效益。

从铁路隧道的防病害的研究必要性来看，主要存在以下要点：

1、运营里程高速增长、既有方法适用不足：铁路隧道里程高速增加、隧道服役时间不断加长，运营病害问题不断突出，既有隧道加固方法人力为主、进度慢、耗时长、交通干扰严重，制约着隧道运营养护智能化、信息化与自动化进程。

2、装配产业发展滞后、相关产品市场空白：国内关于装配式结构的应用主要集中于房建结构、盾构隧道，在铁路山岭隧道中，装配式衬砌结构研究开展缓慢，装配化试验、相关装备研发、工程应用方面有部分经验积累，在结构设计、模具管片、机具装备、工艺工法等方面较国外落后较多。

3、装配结构优势众多、机械配套面向未来：针对运营病害套衬，传统模筑混凝土、套拱、换拱等方法施工工序多，施工组织复杂，工期也较长，施工环境恶劣，施工质量得不到有效保障，与传统方法相比，装配式衬砌结构工序简单、施工速度快、质量可靠，安全性好，施工环境改善，适应智能化、信息化的发展要求，是未来衬砌结构的发展方向。

因此，如何提供一种切实有效的运营病害隧道装配式处置施工方法，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种运营铁路隧道衬砌病害装配式套衬整治方法，旨在解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种运营铁路隧道衬砌病害装配式套衬整治方法，包括：

S1、病害处置类型识别：识别水害影响程度，将隧道病害类型区别为水害病害和普通病害，并以此判断装配式套衬与隧道原二衬之间是否铺设防水层；

S2、病害处置范围确定：确定病害影响范围，并为病害施工的所述装配式套衬的生产提供尺寸依据；

S3、装配式套衬生产和运输：生产弧形管片式衬片结构，并将产品运抵施工现场；

S4、现场组装装配：在隧道的两侧沟槽预埋连接结构，所述装配式套衬由多组环形套衬拼接组成，每组环形套衬由两根侧支撑衬板和一根拱顶支撑衬板拼接组成，组装顺序为：先将两根所述侧支撑衬板的底端与所述隧道两侧的预埋连接结构连接，再将所述拱顶支撑衬板与两根所述侧支撑衬板的顶端对接，最后将所述侧支撑衬板和所述拱顶支撑衬板的对接处承插固定；并以此方式依次连接多组所述环形套衬。

通过上述技术方案，本发明以病害隧道为对象，结合病害处置类型识别、病害处置范围确定、装配式套衬生产和运输和现场组装装配等步骤实现病害治理，能够针对水害严重和普通情况的病害隧道进行针对性的有效治理，具有针对性高、适用性强、施工方便、处理效果稳定等诸多优点。

优选的，在上述一种运营铁路隧道衬砌病害装配式套衬整治方法中，针对水害病害类型，其具体的装配结构为：

所述隧道两侧沟槽的边沿固定有多根定位柱；所述隧道的原二衬上贴附固定有防水层；所述装配式套衬包括弧形的侧支撑衬板和拱顶支撑衬板；所述侧支撑衬板的数量为多个，且分为两组布置在所述隧道的两侧，每组的多个所述侧支撑衬板沿所述隧道的长度方向依次贴合布置，所述侧支撑衬板的底沿与所述定位柱插接固定；所述拱顶支撑衬板的数量为多个，且沿所述隧道的长度方向依次贴合布置在所述隧道的拱顶，每个所述拱顶支撑衬板的两端端头分别卡接固定在两侧的两个相邻的所述侧支撑衬板顶端形成的槽口内；多个所述拱顶支撑衬板与两组多个所述侧支撑衬板错缝拼接组成与所述防水层贴合固定的拱形套衬结构。

通过上述技术方案，本发明能够针对水害较为严重的病害段，在进行装配式套衬结构拼装前，在原二衬和装配式套衬结构之间铺设一层防水层，与传统现浇式混凝土套衬结构相比，装配式套衬结构在工程造价、受力与变形适应性、可维护性、环境亲和性及结构美观等方面具有众多优点，尤其是在节省工期方面更有不可替代的优势；主要表现在装配式套衬结构强度高，变形适应能力强，结构耐久性强；施工工序简单，采用配套智能化拼装设备施工工效高，工程综合造价低；而且本发明基本不对原有结构产生影响。

优选的，在上述一种运营铁路隧道衬砌病害装配式套衬整治方法中，所述定位柱为预埋在所述隧道两侧沟槽边沿的圆钢柱；所述侧支撑衬板的底沿向上开设有第一定位孔，每块所述侧支撑衬板上开设有多个所述第一定位孔；所述第一定位孔贯穿所述侧支撑衬板的凹陷面；当所述第一定位孔与所述定位柱插接定位后，向所述第一定位孔顶端注浆，填充所述第一定位孔的空隙。定位柱和第一定位孔能够有效将侧支撑衬板进行定位，配合拱顶支撑衬板形成的拱形套衬结构易于快速安装，且稳定性强。

优选的，在上述一种运营铁路隧道衬砌病害装配式套衬整治方法中，所述侧支撑衬板和所述拱顶支撑衬板的凹陷面中部均开设有吊装/支撑孔。吊装/支撑孔的设置能够方便在施工过程中的吊装运输，以及在拼装过程中的支撑。

优选的，在上述一种运营铁路隧道衬砌病害装配式套衬整治方法中，针对普通病害类型，其具体的装配结构为：

所述装配式套衬包括弧形的侧支撑衬板和拱顶支撑衬板；所述侧支撑衬板的数量为多个，且分为两组布置在所述隧道的两侧，每组的多个所述侧支撑衬板沿所述隧道的长度方向依次贴合布置；所述拱顶支撑衬板的数量为多个，且沿所述隧道的长度方向依次贴合布置在所述隧道的拱顶，每个所述拱顶支撑衬板的两端端头分别卡接固定在两侧的两个相邻的所述侧支撑衬板顶端形成的槽口内；多个所述拱顶支撑衬板与两组多个所述侧支撑衬板错缝拼接组成拱形套衬结构；

还包括底部加固件和注浆层；所述底部加固件安装在每个所述侧支撑衬板的底沿两端，且用于实现所述侧支撑衬板与所述隧道原二衬之间的径向连接、所述侧支撑衬板与所述隧道沟槽边沿之间的环向顶紧，以及相邻所述侧支撑衬板之间的纵向连接；所述注浆层填充在所述拱形套衬结构与所述隧道之间的间隙。

通过上述技术方案，本发明具有普适性，能够针对所有地质条件和衬砌病害问题，与传统现浇式混凝土套衬结构相比，装配式套衬结构在工程造价、受力与变形适应性、可维护性、环境亲和性及结构美观等方面具有众多优点，尤其是在节省工期方面更有不可替代的优势；主要表现在装配式套衬结构强度高，变形适应能力强，结构耐久性强；施工工序简单，采用配套智能化拼装设备施工工效高，工程综合造价低；而且本发明基本不对原有结构产生影响。

优选的，在上述一种运营铁路隧道衬砌病害装配式套衬整治方法中，所述侧支撑衬板和所述拱顶支撑衬板的凸起弧面均形成有波纹层，所述波纹层的波峰波谷延长方向与所述侧支撑衬板和所述拱顶支撑衬板的长度方向相同。波纹层能够为注浆层提供间隙空间和浆液的流动通道，且能够提高侧支撑衬板和拱顶支撑衬板的结构强度；波纹层的厚度为2cm，宽度为5cm。

优选的，在上述一种运营铁路隧道衬砌病害装配式套衬整治方法中，所述侧支撑衬板和/或所述拱顶支撑衬板上开设有注浆孔；所述侧支撑衬板和所述拱顶支撑衬板的边沿贴嵌设有遇水膨胀止水带。注浆孔能够在拱形套衬结构搭建完成后，作为注浆通道，同时注浆孔也可以作为临时支撑架的支撑孔和吊装用的吊装孔。遇水膨胀止水带能够在注浆时起到膨胀阻隔的作用。

优选的，在上述一种运营铁路隧道衬砌病害装配式套衬整治方法中，所述底部加固件包括连接架、定位柱、支撑板、调节螺杆和调节螺母；所述连接架包括相邻两边焊接固定的第一钢板、第二钢板和第三钢板；所述第一钢板与所述隧道的内壁贴合，且通过固定螺栓与所述隧道内壁紧固连接，所述第二钢板与所述侧支撑衬板底端面贴合；所述第三钢板靠近所述侧支撑衬板的边沿，两个相邻的所述侧支撑衬板对应的两个所述第三钢板通过锁紧螺栓紧固连接；所述侧支撑衬板底端面向上开设有穿出所述侧支撑衬板凹陷面的第二定位孔，所述定位柱从所述第二定位孔顶端插入，且穿过所述第二钢板，并插入所述隧道沟槽边沿开设的预设孔；所述支撑板位于所述第二钢板下方，且与所述隧道沟槽边沿贴合；所述支撑板上方的所述侧支撑衬板底端面向上开设有螺纹安装孔，所述螺纹安装孔内固套有螺纹套筒，所述调节螺杆穿过所述第二钢板，所述调节螺杆顶端与所述螺纹套筒螺纹连接，底端顶紧在所述支撑板上；所述调节螺母与所述调节螺杆螺纹连接，且位于所述第二钢板下方，并与所述第二钢板底面顶紧固定。本发明提供的底部加固件能够同时实现侧支撑衬板与隧道原二衬之间的径向连接、侧支撑衬板与隧道沟槽边沿之间的环向顶紧，以及相邻侧支撑衬板之间的纵向连接，连接简单方便，容易操作施工。

优选的，在上述一种运营铁路隧道衬砌病害装配式套衬整治方法中，所述侧支撑衬板的顶端端面具有延伸的第一插接板，所述拱顶支撑衬板的两端端面均具有延伸的第二插接板，所述第一插接板和所述第二插接板均为等腰梯形板；两个相邻的所述第一插接板之间形成有与所述第二插接板形状相同的等腰梯形槽口。设计等腰梯形结构的插接板，能够使相邻两块侧支撑衬板的端头和一块拱顶支撑衬板的端头形成紧密配合。

优选的，在上述一种运营铁路隧道衬砌病害装配式套衬整治方法中，所述第二插接板内部开设有贯通两侧腰的承插孔，所述承插孔内固套有承插套筒；所述第一插接板内部开设有贯通两侧腰的插接孔，所述插接孔与所述承插套筒同轴对应，承插杆从所述插接孔插入，并插合固定在所述承插套筒内。本发明的衬板端头对接处采用承插式结构进行连接，连接简单方便，结构稳定可靠。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种运营铁路隧道衬砌病害装配式套衬整治方法，具有以下有益效果：

1、本发明以病害隧道为对象，结合病害处置类型识别、病害处置范围确定、装配式套衬生产和运输和现场组装装配等步骤实现病害治理，能够针对水害严重和普通情况的病害隧道进行针对性的有效治理，具有针对性高、适用性强、施工方便、处理效果稳定等诸多优点。

2、即时承载：一经装配成环，不需养护时间，即可发挥承载作用，有利于保障工程质量，且结构受力性能优良，结构强度高，耐久性强。

3、加快进度：机械化程度高，拼装速度快，作业环节少，有利于控制造价，缩短工期。

4、节省劳力：大量构件可以在工厂成批生产，在洞内进行机械化拼装，从而节省劳动力。

5、适用广泛：装配式衬砌适应能力强，特别是在高寒高海拔等特殊的环境中仍可以采用，占用空间小，能够满足隧道结构各项限界要求。

6、绿色环保：拼装时，不需要大量临时支护如拱架、模板等，从而节省了大量的支撑材料及劳动力，且对原有结构的破坏程度降到最低，基本不对原结构产生任何不良影响。

7、作业安全：工厂生产，机械装配的成套体系形成，有利于降低作业噪音与粉尘，减少人员身体伤害。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的运营病害隧道装配式处置施工方法的方框图；

图2附图为本发明提供的实施例1的铁路隧道的结构示意图；

图3附图为本发明提供的实施例1的铁路隧道拆除一块侧支撑衬板后的结构示意图；

图4附图为本发明提供的图3中局部A的放大图；

图5附图为本发明提供的图3中局部B的放大图；

图6附图为本发明提供的实施例1的侧支撑衬板的结构示意图；

图7附图为本发明提供的实施例1的拱顶支撑衬板的结构示意图；

图8附图为本发明提供的实施例2的铁路隧道的结构示意图；

图9附图为本发明提供的实施例2的铁路隧道去除隧道后的结构示意图；

图10附图为本发明提供的图9中局部C的放大图；

图11附图为本发明提供的图9中局部D的放大图；

图12附图为本发明提供的实施例2的侧支撑衬板的结构示意图；

图13附图为本发明提供的实施例2的拱顶支撑衬板的结构示意图。

其中：

1-隧道；

11-第一定位柱；

2-防水层；

3-装配式套衬；

31-侧支撑衬板；311-第一定位孔；312-第一插接板；3121-插接孔；312-第二定位孔；32-拱顶支撑衬板；321-第二插接板；3211-承插孔；33-承插杆；34-吊装/支撑孔；35-注浆孔；36-遇水膨胀止水带；

4-底部加固件；

41-连接架；411-第一钢板；412-第二钢板；413-第三钢板；42-第二定位柱；43-支撑板；44-调节螺杆；45-调节螺母；46-固定螺栓；47-锁紧螺栓；5-注浆层。

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做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。

参见附图1，本发明实施例公开了一种运营铁路隧道衬砌病害装配式套衬整治方法，包括：

S1、病害处置类型识别：识别水害影响程度，将隧道病害类型区别为水害病害和普通病害，并以此判断装配式套衬与隧道原二衬之间是否铺设防水层；

S2、病害处置范围确定：确定病害影响范围，并为病害施工的装配式套衬的生产提供尺寸依据；

S3、装配式套衬生产和运输：生产弧形管片式衬片结构，并将产品运抵施工现场；

S4、现场组装装配：在隧道的两侧沟槽预埋连接结构，装配式套衬由多组环形套衬拼接组成，每组环形套衬由两根侧支撑衬板和一根拱顶支撑衬板拼接组成，组装顺序为：先将两根侧支撑衬板的底端与隧道两侧的预埋连接结构连接，再将拱顶支撑衬板与两根侧支撑衬板的顶端对接，最后将侧支撑衬板和拱顶支撑衬板的对接处承插固定；并以此方式依次连接多组环形套衬。

实施例1：

参见附图2至附图7，针对水害病害类型，其具体的装配结构为：

隧道1两侧沟槽的边沿固定有多根第一定位柱11；隧道1的原二衬上贴附固定有防水层2；装配式套衬3包括弧形的侧支撑衬板31和拱顶支撑衬板32；侧支撑衬板31的数量为多个，且分为两组布置在隧道1的两侧，每组的多个侧支撑衬板31沿隧道1的长度方向依次贴合布置，侧支撑衬板31的底沿与第一定位柱11插接固定；拱顶支撑衬板32的数量为多个，且沿隧道1的长度方向依次贴合布置在隧道1的拱顶，每个拱顶支撑衬板32的两端端头分别卡接固定在两侧的两个相邻的侧支撑衬板31顶端形成的槽口内；多个拱顶支撑衬板32与两组多个侧支撑衬板31错缝拼接组成与防水层2贴合固定的拱形套衬结构。

为了进一步优化上述技术方案，第一定位柱11为预埋在隧道1两侧沟槽边沿的圆钢柱；侧支撑衬板31的底沿向上开设有第一定位孔311，每块侧支撑衬板31上开设有多个第一定位孔311；第一定位孔311贯穿侧支撑衬板31的凹陷面；当第一定位孔311与第一定位柱11插接定位后，向第一定位孔311顶端注浆，填充第一定位孔311的空隙。

为了进一步优化上述技术方案，侧支撑衬板31和拱顶支撑衬板32的凹陷面中部均开设有吊装/支撑孔34。

为了进一步优化上述技术方案，侧支撑衬板31的顶端端面具有延伸的第一插接板312，拱顶支撑衬板32的两端端面均具有延伸的第二插接板321，第一插接板312和第二插接板321均为等腰梯形板；两个相邻的第一插接板312之间形成有与第二插接板321形状相同的等腰梯形槽口。

为了进一步优化上述技术方案，第二插接板321内部开设有贯通两侧腰的承插孔3211，承插孔3211内固套有承插套筒；第一插接板312内部开设有贯通两侧腰的插接孔3121，插接孔3121与承插套筒同轴对应，承插杆33从插接孔3121插入，并插合固定在承插套筒内。

本实施例提供的用于铁路隧道的装配式套衬结构的施工工法包括以下步骤：

S1、在隧道1两侧沟槽的边沿预埋第一定位柱11，在隧道1原二衬上铺设防水层2；

S2、先将两个侧支撑衬板31对称插接在隧道1两侧的第一定位柱11上，再将一个拱顶支撑衬板32连接在两个侧支撑衬板31之间，实现一个环体结构的搭建；

S3、重复S2的操作，依次进行环体结构的顺次搭建，以此形成拱形套衬结构。

为了进一步优化上述技术方案，在步骤S2中，拱顶支撑衬板32和两侧的侧支撑衬板31之间通过承插式结构连接。

为了进一步优化上述技术方案，在步骤S2中，在环体结构搭建的过程中，通过支撑架对侧支撑衬板31和拱顶支撑衬板32进行支撑。

为了进一步优化上述技术方案，防水层2由防水板拼装组成。

本实施例的具体施工工法可以延伸为以下步骤：

布设隧道1底部的第一定位柱→铺设防水层2→装配式套衬3的构件运入，装备到位→两侧的两个侧支撑衬板31拼装，支撑杆支撑，埋设底部的第一定位柱11→顶支撑衬板32拼装，纵向承插式结构连接，并架设临时支撑，完成第一个环的拱形套衬结构→第二环的两侧的两个侧支撑衬板31拼装，沿隧道1断面平移拼装，纵向承插式结构连接，底部第一定位柱11埋设→循环施做→底部第一定位柱11连接处注浆。

实施例2：

参见附图8至附图13，针对普通病害类型，其具体的装配结构为：

装配式套衬3；装配式套衬3包括弧形的侧支撑衬板31和拱顶支撑衬板32；侧支撑衬板31的数量为多个，且分为两组布置在隧道1的两侧，每组的多个侧支撑衬板31沿隧道1的长度方向依次贴合布置；拱顶支撑衬板32的数量为多个，且沿隧道1的长度方向依次贴合布置在隧道1的拱顶，每个拱顶支撑衬板32的两端端头分别卡接固定在两侧的两个相邻的侧支撑衬板31顶端形成的槽口内；多个拱顶支撑衬板32与两组多个侧支撑衬板31错缝拼接组成拱形套衬结构；

还包括底部加固件4和注浆层5；底部加固件4安装在每个侧支撑衬板31的底沿两端，且用于实现侧支撑衬板31与隧道1原二衬之间的径向连接、侧支撑衬板31与隧道1沟槽边沿之间的环向顶紧，以及相邻侧支撑衬板31之间的纵向连接；注浆层5填充在拱形套衬结构与隧道1之间的间隙。

为了进一步优化上述技术方案，侧支撑衬板31和拱顶支撑衬板32的凸起弧面均形成有波纹层，波纹层的波峰波谷延长方向与侧支撑衬板31和拱顶支撑衬板32的长度方向相同。

为了进一步优化上述技术方案，侧支撑衬板31和/或拱顶支撑衬板32上开设有注浆孔35；侧支撑衬板31和拱顶支撑衬板32的边沿贴嵌设有遇水膨胀止水带36。

为了进一步优化上述技术方案，底部加固件4包括连接架41、第二定位柱42、支撑板43、调节螺杆44和调节螺母45；连接架41包括相邻两边焊接固定的第一钢板411、第二钢板412和第三钢板413；第一钢板411与隧道1的内壁贴合，且通过固定螺栓46与隧道1内壁紧固连接，第二钢板412与侧支撑衬板31底端面贴合；第三钢板413靠近侧支撑衬板31的边沿，两个相邻的侧支撑衬板31对应的两个第三钢板413通过锁紧螺栓47紧固连接；侧支撑衬板31底端面向上开设有穿出侧支撑衬板31凹陷面的第二定位孔312，第二定位柱42从第二定位孔312顶端插入，且穿过第二钢板412，并插入隧道1沟槽边沿开设的预设孔；支撑板43位于第二钢板412下方，且与隧道1沟槽边沿贴合；支撑板43上方的侧支撑衬板31底端面向上开设有螺纹安装孔，螺纹安装孔内固套有螺纹套筒，调节螺杆44穿过第二钢板412，调节螺杆44顶端与螺纹套筒螺纹连接，底端顶紧在支撑板43上；调节螺母45与调节螺杆44螺纹连接，且位于第二钢板412下方，并与第二钢板412底面顶紧固定。

为了进一步优化上述技术方案，侧支撑衬板31的顶端端面具有延伸的第一插接板312，拱顶支撑衬板32的两端端面均具有延伸的第二插接板321，第一插接板312和第二插接板321均为等腰梯形板；两个相邻的第一插接板312之间形成有与第二插接板321形状相同的等腰梯形槽口。

为了进一步优化上述技术方案，第二插接板321内部开设有贯通两侧腰的承插孔3211，承插孔3211内固套有承插套筒；第一插接板312内部开设有贯通两侧腰的插接孔3121，插接孔3121与承插套筒同轴对应，承插杆33从插接孔3121插入，并插合固定在承插套筒内。

本实施例提供的波纹注浆式预制套衬结构的施工工法包括以下步骤：

S1、先将两个侧支撑衬板31通过底部加固件4对称连接在隧道1两侧，然后实现底部加固件4与隧道1原二衬之间的径向连接，再将一个拱顶支撑衬板32连接在两个侧支撑衬板31之间，实现一个环体结构的搭建；

S2、重复S1的操作，依次进行环体结构的顺次搭建，并将相邻的底部加固件4进行纵向连接，每增加一个环体结构的同时，对侧支撑衬板31和拱顶支撑衬板32进行环向压紧，并调节底部加固件4进行顶紧支撑；以此形成拱形套衬结构；

S3、在拱形套衬结构搭建完成后，支模对底部加固件4进行注浆封堵，然后对拱形套衬结构与隧道1之间的间隙进行填充，形成注浆层5。

为了进一步优化上述技术方案，在步骤S1和S2中，拱顶支撑衬板32和两侧的侧支撑衬板31之间通过承插式结构连接；在环体结构搭建的过程中，通过支撑架对侧支撑衬板31和拱顶支撑衬板32进行支撑。

为了进一步优化上述技术方案，在步骤S2中，在进行侧支撑衬板31和拱顶支撑衬板32的环向压紧时，使用千斤顶支撑在隧道1沟槽边沿和侧支撑衬板31的底端面之间进行调节。

本实施例的具体施工工法可以延伸为以下步骤：

准备阶段：对病害整治段里程提前进行测量放线，并按照拼装结构对应位置布设预设孔。调整或拆除施工段内的线缆卡具；通过拼装机或平板车将装配式套衬3运送至待施工作业段，将连接架41带支撑板43部分安装在侧支撑衬板31的底端面上。

拼装阶段-第一环底部：两块支撑板43安装完毕后，通过拼装机械设备将第一块侧支撑衬板31进行拼装，撤掉机械装备前采用临时支撑杆作为防护倾倒措施，同时，通过底部加固件4提前设置的螺栓孔向原二衬结构打孔，将固定螺栓46拧紧，外侧第二定位柱42插入底部平台。开展底部加固件3连接工作时，机械装备进行第二块侧支撑衬板31的拼装工作。

拼装阶段-第一环拱顶：完成底部两块侧支撑衬板31拼装后，进行拱顶支撑衬板32拼装，本结构拼装需沿隧道断面平移拼装，纵向螺栓连接，为保障拱顶支撑衬板32的稳固，仍需进行临时支撑。

拼装阶段-施加环向压紧：重复上述步骤，拼装第二环的侧支撑衬板31，并进行侧支撑衬板31的纵向连接。待完成第二环两块侧支撑衬板31拼装后，对结构进行环向压紧，压紧后拧紧底部加固件4的调节螺杆44。

拼装阶段-往复拼装：重复上述拼装阶段进行后续套衬结构的拼装，在遇到不可拆除接触网时，采用定制的接触网部位开槽预制件。

壁后注浆：完成装配式套衬结构所有拼装或部分拼装工作后，对结构进行壁后注浆，为保证浆液对于套衬和原结构的连接性，注浆前可先喷涂混凝土界面剂或者准备阶段采用硬质毛刷对原二衬进行类凿毛处理，注浆前对结构两侧边界面和底部加固件4处支模封堵，通过拱顶注浆孔注浆，具体浆液量可根据波纹尺寸计算得出。注浆完成后将注浆孔35进行封堵。

设施恢复：对既有电缆线、接触网等设施进行恢复工作。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种运营铁路隧道衬砌病害装配式套衬整治方法，其特征在于，包括：

S1、病害处置类型识别：识别水害影响程度，将隧道病害类型区别为水害病害和普通病害，并以此判断装配式套衬与隧道原二衬之间是否铺设防水层；

S2、病害处置范围确定：确定病害影响范围，并为病害施工的所述装配式套衬的生产提供尺寸依据；

S3、装配式套衬生产和运输：生产弧形管片式衬片结构，并将产品运抵施工现场；

S4、现场组装装配：在隧道的两侧沟槽预埋连接结构，所述装配式套衬由多组环形套衬拼接组成，每组环形套衬由两根侧支撑衬板和一根拱顶支撑衬板拼接组成，组装顺序为：先将两根所述侧支撑衬板的底端与所述隧道两侧的预埋连接结构连接，再将所述拱顶支撑衬板与两根所述侧支撑衬板的顶端对接，最后将所述侧支撑衬板和所述拱顶支撑衬板的对接处承插固定；并以此方式依次连接多组所述环形套衬；

针对普通病害类型，其具体的装配结构为：

装配式套衬（3）；所述装配式套衬（3）包括弧形的侧支撑衬板（31）和拱顶支撑衬板（32）；所述侧支撑衬板（31）的数量为多个，且分为两组布置在所述隧道（1）的两侧，每组的多个所述侧支撑衬板（31）沿所述隧道（1）的长度方向依次贴合布置；所述拱顶支撑衬板（32）的数量为多个，且沿所述隧道（1）的长度方向依次贴合布置在所述隧道（1）的拱顶，每个所述拱顶支撑衬板（32）的两端端头分别卡接固定在两侧的两个相邻的所述侧支撑衬板（31）顶端形成的槽口内；多个所述拱顶支撑衬板（32）与两组多个所述侧支撑衬板（31）错缝拼接组成拱形套衬结构；

还包括底部加固件（4）和注浆层（5）；所述底部加固件（4）安装在每个所述侧支撑衬板（31）的底沿两端，且用于实现所述侧支撑衬板（31）与所述隧道（1）原二衬之间的径向连接、所述侧支撑衬板（31）与所述隧道（1）沟槽边沿之间的环向顶紧，以及相邻所述侧支撑衬板（31）之间的纵向连接；所述注浆层（5）填充在所述拱形套衬结构与所述隧道（1）之间的间隙；

所述侧支撑衬板（31）的顶端端面具有延伸的第一插接板，所述拱顶支撑衬板（32）的两端端面均具有延伸的第二插接板（321），所述第一插接板和所述第二插接板（321）均为等腰梯形板；两个相邻的所述第一插接板之间形成有与所述第二插接板（321）形状相同的等腰梯形槽口；

所述第二插接板（321）内部开设有贯通两侧腰的承插孔（3211），所述承插孔（3211）内固套有承插套筒；所述第一插接板内部开设有贯通两侧腰的插接孔（3121），所述插接孔（3121）与所述承插套筒同轴对应，承插杆（33）从所述插接孔（3121）插入，并插合固定在所述承插套筒内。

2.根据权利要求1所述的一种运营铁路隧道衬砌病害装配式套衬整治方法，其特征在于，所述侧支撑衬板（31）和所述拱顶支撑衬板（32）的凸起弧面均形成有波纹层，所述波纹层的波峰波谷延长方向与所述侧支撑衬板（31）和所述拱顶支撑衬板（32）的长度方向相同。

3.根据权利要求1所述的一种运营铁路隧道衬砌病害装配式套衬整治方法，其特征在于，所述侧支撑衬板（31）和/或所述拱顶支撑衬板（32）上开设有注浆孔（35）；所述侧支撑衬板（31）和所述拱顶支撑衬板（32）的边沿贴嵌设有遇水膨胀止水带（36）。

4.根据权利要求1所述的一种运营铁路隧道衬砌病害装配式套衬整治方法，其特征在于，所述底部加固件（4）包括连接架、第二定位柱（42）、支撑板（43）、调节螺杆（44）和调节螺母（45）；所述连接架包括相邻两边焊接固定的第一钢板（411）、第二钢板（412）和第三钢板（413）；所述第一钢板（411）与所述隧道（1）的内壁贴合，且通过固定螺栓（46）与所述隧道（1）内壁紧固连接，所述第二钢板（412）与所述侧支撑衬板（31）底端面贴合；所述第三钢板（413）靠近所述侧支撑衬板（31）的边沿，两个相邻的所述侧支撑衬板（31）对应的两个所述第三钢板（413）通过锁紧螺栓（47）紧固连接；所述侧支撑衬板（31）底端面向上开设有穿出所述侧支撑衬板（31）凹陷面的第二定位孔，所述第二定位柱（42）从所述第二定位孔顶端插入，且穿过所述第二钢板（412），并插入所述隧道（1）沟槽边沿开设的预设孔；所述支撑板（43）位于所述第二钢板（412）下方，且与所述隧道（1）沟槽边沿贴合；所述支撑板（43）上方的所述侧支撑衬板（31）底端面向上开设有螺纹安装孔，所述螺纹安装孔内固套有螺纹套筒，所述调节螺杆（44）穿过所述第二钢板（412），所述调节螺杆（44）顶端与所述螺纹套筒螺纹连接，底端顶紧在所述支撑板（43）上；所述调节螺母（45）与所述调节螺杆（44）螺纹连接，且位于所述第二钢板（412）下方，并与所述第二钢板（412）底面顶紧固定。