CN207176733U - 控制填土区明挖隧道不均匀沉降的基础及接头防水构造 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种控制填土区明挖隧道不均匀沉降的基础及接头防水构造，属于隧道领域，包括承托在隧道结构下方的多段梁式基础，梁式基础包括扩展式纵梁、横梁、垫板，隧道结构包括隧道衬砌管节、外贴式防水层、沥青混凝土层及喷射混凝土保护层，两相邻隧道衬砌管节间设置变形缝，变形缝包括不均匀沉降缝和均匀沉降缝，不均匀沉降缝内埋设第一防水结构，均匀沉降缝内埋设第二防水结构。本实用新型通过在回填土区隧道下方增设若干段梁式基础，可控制同一段梁式基础内的隧道衬砌管节间的不均匀沉降，保证第二防水结构的正常使用，对于梁式基础间可能发生较大不均匀沉降处的隧道衬砌管节变形缝，其防水措施采用第一防水结构，从而保证全段隧道的正常防水。

Description

控制填土区明挖隧道不均匀沉降的基础及接头防水构造

技术领域

本实用新型属于隧道领域，涉及一种控制填土区明挖隧道不均匀沉降的基础及接头防水构造，主要用于控制回填土区明挖隧道的不均匀沉降、保证隧道接头防水的有效性。

背景技术

近年来我国基础交通建设迅猛发展，修建了大量的高速公路、隧道、机场等基础设施，在我国西南地形起伏较大的地区，高速公路、机场的修建会产生大量的回填土区。当隧道不可避免的需要经过这些欠固结的回填土区时，隧道衬砌管节间必然会产生较大的不均匀沉降，从而使得传统的防水措施失效，隧道的正常运营便会受到影响。如何有效控制管节间的不均匀沉降，以及发生不均匀沉降后防水措施仍可正常发挥作用，成为急需解决的问题。

隧道变形缝处传统的防水措施在较大不均匀沉降情况下易被拉裂、拉断，防水效果大幅减弱。而现有能够适应大变形的防水结构主要应用于地裂缝处，由于该处存在地裂缝，发生不均匀沉降的位置已经明确，只需对地裂缝附近的隧道防水进行特殊处理即可。但是该方法并不适合应用于任意位置均有可能发生不均匀沉降的回填土区，若对变形缝的防水措施全部进行特殊处理，则会增加施工难度、提高成本，同时在后期发生渗水情况下需对每处变形缝处的防水措施进行检查，耗费大量工作。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种控制填土区明挖隧道不均匀沉降的基础及接头防水构造，在保证全段隧道有效防水的情况下，不需要对所有变形缝的防水措施进行特殊处理，节约成本、简化施工、重点防控目标明确。

为达到上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

本实用新型提供一种控制填土区明挖隧道不均匀沉降的基础及接头防水构造，包括承托在隧道结构下方的多段梁式基础，梁式基础由扩展式纵梁、横梁、垫板组成，所述扩展式纵梁为并排设置的双梁结构，其延伸方向具有与该隧道结构的纵深方向相一致，且扩展式纵梁上沿其延伸方向设置均匀间隔布置的多个所述的横梁，多个横梁与隧道结构之间均设置有所述的垫板，所述隧道结构在其径向上由内至外依次设置有隧道衬砌管节、外贴式防水层、沥青混凝土层及喷射混凝土保护层，所述隧道衬砌管节为多个，且沿隧道结构的纵深方向的两相邻隧道衬砌管节间设置有变形缝，所述变形缝包括在两相邻段梁式基础上的隧道衬砌管节间发生的不均匀沉降缝和同一段梁式基础上的两相邻隧道衬砌管节间发生的均匀沉降缝，所述不均匀沉降缝内埋设第一防水结构，所述均匀沉降缝内埋设第二防水结构。

进一步，所述扩展式纵梁的底部较其顶部宽，所述隧道衬砌管节的长度被扩展式纵梁的长度整除；两相邻的所述横梁间的间距被隧道衬砌管节的长度整除。

进一步，所述垫板面向隧道结构的对应面为下凹弧形面，且下凹弧形面与喷射混凝土保护层相贴合。

进一步，所述梁式基础由钢筋混凝土整体浇筑而成。

进一步，所述外贴式防水层、沥青混凝土层及喷射混凝土保护层沿隧道结构的纵深方向通长布置，以构成一道复合防水层。

进一步，所述沥青混凝土层中加设有土工格栅。

进一步，所述隧道衬砌管节上设有同与之相邻的另一隧道衬砌管节间所形成的变形缝相连通的注浆孔。

进一步，所述第二防水结构包括在均匀沉降缝的径向上由内至外依次设置聚乙烯硬质泡沫板、钢边橡胶止水带、橡胶止水条和聚乙烯硬质泡沫板，所述钢边橡胶止水带和橡胶止水带间通过该注浆孔注入双组份聚硫密封膏。

进一步，所述第一防水结构包括在不均匀沉降缝的径向上由内至外依次设置聚乙烯硬质泡沫板、纵向伸缩环和聚乙烯硬质泡沫板，所述纵向伸缩环内通过该注浆孔注入沥青玛蹄脂防渗体。

进一步，所述纵向伸缩环的断面呈U形，由基座、弹簧、自由挡板、橡皮垫及外侧挡板组成，所述基座的两端分别设置有一组呈间隔分布的两个所述的外侧挡板，两个所述的外侧挡板之间套装有所述的自由挡板，所述自由挡板的一端通过弹簧设置在基座上，另一端设置有所述的橡皮垫。

本实用新型的有益效果是：采用本实用新型的基础及接头防水构造，当隧道穿越欠固结的回填土区时，在隧道结构下方设置多段梁式基础，人为选择发生不均匀沉降缝的位置，对其采取特殊防水措施及重点防控，可控制同一段梁式基础内的隧道衬砌管节间的不均匀沉降，保证第二防水结构的正常使用，对于梁式基础间可能发生较大不均匀沉降处的隧道衬砌管节变形缝，其防水措施采用第一防水结构，从而保证全段隧道的正常防水。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作优选的详细描述，其中：

图1为本实用新型控制填土区明挖隧道不均匀沉降的基础及接头防水构造平面布置图；

图2为本实用新型控制填土区明挖隧道不均匀沉降的基础及接头防水构造剖面图(a为Ⅰ-Ⅰ剖面、b为Ⅱ-Ⅱ剖面)；

图3为不均匀沉降缝防水剖面图(a为不均匀沉降前、b为不均匀沉降后)；

图4为均匀沉降缝防水剖面图；

图5为纵向伸缩环径向剖面图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1-5，附图中的元件标号分别表示：梁式基础1、隧道结构2、回填土3、变形缝4、钢边橡胶止水带5、橡胶止水条6、纵向伸缩环7；其中，扩展式纵梁11、横梁12、垫板13；隧道衬砌管节21、外贴式防水层22、沥青混凝土层23、喷射混凝土保护层24、注浆孔25；不均匀沉降缝41、均匀沉降缝42；基座71、弹簧72、自由挡板73、橡皮垫74、外侧挡板75。

实施例基本如附图所示：本实施例提供一种控制填土区明挖隧道不均匀沉降的基础及接头防水构造，包括承托在隧道结构2下方的多段的梁式基础1，该梁式基础1由扩展式纵梁 11、横梁12、垫板13组成，扩展式纵梁11为并排设置的双梁结构，其延伸方向具有与该隧道结构2的纵深方向相一致，且扩展式纵梁11上沿其延伸方向设置均匀间隔布置的多个横梁 12，多个横梁12与隧道结构2之间均安装有的垫板13，隧道结构2在其径向上由内至外依次设置有隧道衬砌管节21、外贴式防水层22、沥青混凝土层23及喷射混凝土保护层24，隧道衬砌管节21为多个，且沿隧道结构2的纵深方向的两相邻隧道衬砌管节21间设置有变形缝4，变形缝4包括在两相邻段梁式基础1上的隧道衬砌管节21间发生的不均匀沉降缝41 和同一段梁式基础1上的两相邻隧道衬砌管节21间发生的均匀沉降缝42，所述不均匀沉降缝41内埋设第一防水结构，所述均匀沉降缝42内埋设第二防水结构。

由于隧道在经过欠固结的回填土区时，任意隧道衬砌管节间均有可能发生不均匀沉降，当不均匀沉降较大时，普通防水措施便会失效。故，采用本实用新型的基础及接头防水构造，当隧道穿越欠固结的回填土区时，在隧道结构下方设置多段梁式基础，人为选择发生不均匀沉降缝的位置，对其采取特殊防水措施及重点防控，可控制同一段梁式基础内的隧道衬砌管节间的不均匀沉降，保证第二防水结构的正常使用，对于梁式基础间可能发生较大不均匀沉降处的隧道衬砌管节变形缝，其防水措施采用第一防水结构，从而保证全段隧道的正常防水。

本实施例中的扩展式纵梁11的底部较其顶部宽，有利于减小基地附加应力，继而减小基础的绝对沉降值，间接控制了隧道结构的不均匀沉降；同时，隧道衬砌管节21的长度被扩展式纵梁11的长度整除；两相邻的横梁12间的间距被隧道衬砌管节21的长度整除。保证了用于承托每个隧道衬砌管节21的横梁13根数相等。优选的，扩展式纵梁11顶部宽度为300mm，底部宽度为700mm，横梁12横截面尺寸为300mm*200mm，同一段梁式基础1上的两相邻的横梁12间隔2.5m均匀布置，隧道衬砌管节21的长度为10m，单段的梁式基础1的长度为50m，两段相邻的梁式基础1间的净距为2.3m。

本实施例中的垫板13面向隧道结构2的对应面设置为下凹弧形面(未标记)，且下凹弧形面与隧道结构2的喷射混凝土保护层24相贴合，且设置垫板13最薄处的厚度为20cm。

本实施例中的梁式基础1由钢筋混凝土整体浇筑而成，这样能使其获得均匀沉降的效果。

本实施例中的外贴式防水层22、沥青混凝土层23及喷射混凝土保护层24沿隧道结构2 的纵深方向通长布置，以构成一道复合防水层。

本实施例中的沥青混凝土层23中加设有土工格栅，可增强沥青混凝土层的变形能力。

本实施例中的隧道衬砌管节21上设有同与之相邻的另一隧道衬砌管节21间所形成的变形缝4相连通的注浆孔25。优选的，该注浆孔25的直径为5cm，且在隧道衬砌管节21上间隔30°环形布置。

本实施例中的第二防水结构包括在均匀沉降缝42的径向上由内至外依次设置聚乙烯硬质泡沫板、钢边橡胶止水带5、橡胶止水条6和聚乙烯硬质泡沫板，该钢边橡胶止水带5和橡胶止水带6间通过该注浆孔25注入双组份聚硫密封膏；第一防水结构包括在不均匀沉降缝 41的径向上由内至外依次设置聚乙烯硬质泡沫板、纵向伸缩环7和聚乙烯硬质泡沫板，该纵向伸缩环7内通过该注浆孔25注入沥青玛蹄脂防渗体。该纵向伸缩环7的断面呈U形，由基座71、弹簧72、自由挡板73、橡皮垫74及外侧挡板75组成，基座71的两端分别设置有一组呈间隔分布的两个外侧挡板75，两个外侧挡板75之间套装有自由挡板73，该自由挡板73的一端通过弹簧72设置在基座71上，另一端设置有橡皮垫74。同时，该纵向伸缩环7外侧凹凸不平，便于和隧道衬砌管节21混凝土咬合，避免形成直线型缝隙；且纵向伸缩环7内部缝隙中还填满半固体润滑材料，既可减小自由挡板73运动的阻力，也可保护弹簧72，避免锈蚀失效。优选的，两个外侧挡板75间的净距比自由挡板73的厚度大1～2mm。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种控制填土区明挖隧道不均匀沉降的基础及接头防水构造，其特征在于，包括承托在隧道结构(2)下方的多段梁式基础(1)，梁式基础由扩展式纵梁(11)、横梁(12)、垫板(13)组成，所述扩展式纵梁为并排设置的双梁结构，其延伸方向具有与该隧道结构的纵深方向相一致，且扩展式纵梁上沿其延伸方向设置均匀间隔布置的多个所述的横梁，多个横梁与隧道结构之间均设置有所述的垫板，所述隧道结构在其径向上由内至外依次设置有隧道衬砌管节(21)、外贴式防水层(22)、沥青混凝土层(23)及喷射混凝土保护层(24)，所述隧道衬砌管节为多个，且沿隧道结构的纵深方向的两相邻隧道衬砌管节间设置有变形缝(4)，所述变形缝包括在两相邻段梁式基础上的隧道衬砌管节间发生的不均匀沉降缝(41)和同一段梁式基础上的两相邻隧道衬砌管节间发生的均匀沉降缝(42)，所述不均匀沉降缝内埋设第一防水结构，所述均匀沉降缝内埋设第二防水结构。

2.根据权利要求1所述的控制填土区明挖隧道不均匀沉降的基础及接头防水构造，其特征在于，所述扩展式纵梁的底部较其顶部宽，所述隧道衬砌管节的长度被扩展式纵梁的长度整除；两相邻的所述横梁间的间距被隧道衬砌管节的长度整除。

3.根据权利要求1所述的控制填土区明挖隧道不均匀沉降的基础及接头防水构造，其特征在于，所述垫板面向隧道结构的对应面为下凹弧形面，且下凹弧形面与喷射混凝土保护层相贴合。

4.根据权利要求1所述的控制填土区明挖隧道不均匀沉降的基础及接头防水构造，其特征在于，所述梁式基础由钢筋混凝土整体浇筑而成。

5.根据权利要求1所述的控制填土区明挖隧道不均匀沉降的基础及接头防水构造，其特征在于，所述外贴式防水层、沥青混凝土层及喷射混凝土保护层沿隧道结构的纵深方向通长布置，以构成一道复合防水层。

6.根据权利要求1所述的控制填土区明挖隧道不均匀沉降的基础及接头防水构造，其特征在于，所述沥青混凝土层中加设有土工格栅。

7.根据权利要求1-6任一项所述的控制填土区明挖隧道不均匀沉降的基础及接头防水构造，其特征在于，所述隧道衬砌管节上设有同与之相邻的另一隧道衬砌管节间所形成的变形缝相连通的注浆孔(25)。

8.根据权利要求7所述的控制填土区明挖隧道不均匀沉降的基础及接头防水构造，其特征在于，所述第二防水结构包括在均匀沉降缝的径向上由内至外依次设置聚乙烯硬质泡沫板、钢边橡胶止水带(5)、橡胶止水条(6)和聚乙烯硬质泡沫板，所述钢边橡胶止水带和橡胶止水带间通过该注浆孔注入双组份聚硫密封膏。

9.根据权利要求7所述的控制填土区明挖隧道不均匀沉降的基础及接头防水构造，其特征在于，所述第一防水结构包括在不均匀沉降缝的径向上由内至外依次设置聚乙烯硬质泡沫板、纵向伸缩环(7)和聚乙烯硬质泡沫板，所述纵向伸缩环内通过该注浆孔注入沥青玛蹄脂防渗体。

10.根据权利要求9所述的控制填土区明挖隧道不均匀沉降的基础及接头防水构造，其特征在于，所述纵向伸缩环的断面呈U形，由基座(71)、弹簧(72)、自由挡板(73)、橡皮垫(74)及外侧挡板(75)组成，所述基座的两端分别设置有一组呈间隔分布的两个所述的外侧挡板，两个所述的外侧挡板之间套装有所述的自由挡板，所述自由挡板的一端通过弹簧设置在基座上，另一端设置有所述的橡皮垫。