CN208330397U - 一种联合受力的压力输水盾构隧洞衬砌结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种联合受力的压力输水盾构隧洞衬砌结构，包括壁后注浆层、盾构管片、硅酸盐类混凝土表面改性层、自密实混凝土层和内衬钢管，壁后注浆层注浆在盾构管片和外部围岩之间，盾构管片呈管状内嵌于壁后注浆层，内衬钢管内嵌于盾构管片内侧，自密实混凝土层填充于盾构管片和内衬钢管之间，硅酸盐类混凝土表面改性层用作界面剂吸附在盾构管片的内表面，并位于盾构管片与自密实混凝土层之间。本实用新型使盾构管片和内衬钢管联合作用共同承载受力，兼顾了结构内压承载能力及抗外压稳定要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及隧洞的工程技术，具体来说涉及一种联合受力的压力输水盾构隧洞衬砌结构。
背景技术
压力输水盾构隧洞具有输水距离长、内水压力高、埋深大、水文及地质条件复杂等特点。目前的压力输水盾构隧洞内衬结构一般为分开受力结构，即外衬盾构管片单独承受外水土压力，内衬钢管单独承受内水压力作用，通常需要加厚内衬钢管壁厚以满足内压承载能力及抗外压稳定的要求，导致结构经济性及合理性下降。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种联合受力的压力输水盾构隧洞衬砌结构，使盾构管片和内衬钢管联合作用共同承载受力，兼顾了结构内压承载能力及抗外压稳定要求。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现：
一种联合受力的压力输水盾构隧洞衬砌结构，包括壁后注浆层、盾构管片、硅酸盐类混凝土表面改性层、自密实混凝土层和内衬钢管，壁后注浆层注浆在盾构管片和外部围岩之间，盾构管片呈管状内嵌于壁后注浆层，内衬钢管内嵌于盾构管片内，自密实混凝土层填充于盾构管片和内衬钢管之间，硅酸盐类混凝土表面改性层用作界面剂吸附在盾构管片的内表面，并位于盾构管片与自密实混凝土层之间。
进一步，内衬钢管的外表面布置有若干加劲环，加劲环内嵌于自密实混凝土层。
进一步，若干加劲环沿内衬钢管的纵向等间距分布。
进一步，内衬钢管的外表面布置有若干栓钉，栓钉内嵌于自密实混凝土层并位于相邻两加劲环之间。
进一步，相邻两加劲环间的若干栓钉沿内衬钢管的纵向、环向按设定间距呈梅花形分布，相邻两栓钉的间距小于相邻两加劲环的间距。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
本实用新型的盾构管片外侧使用壁后注浆材料，充分发挥盾构管片外侧围岩抗力作用；通过在盾构管片内表面使用硅酸盐类混凝土表面改性层，提升盾构管片及后浇自密实混凝土层两者之间新旧施工界面粘合能力，形成整体；形成充分利用围岩抗力的，盾构管片和内衬钢管联合作用共同承载的结构，兼顾了结构内压承载能力及抗外压稳定要求，在保障工程安全的前提下，减小内衬钢管壁厚，降低工程造价，达到技术先进性和经济合理性的统一。
附图说明
图1为本实用新型联合受力的压力输水盾构隧洞衬砌结构的横剖视图；
图2为本实用新型联合受力的压力输水盾构隧洞衬砌结构的纵剖视图。
图中：1、壁后注浆层；2、盾构管片；3、硅酸盐类混凝土表面改性层；4、自密实混凝土层；5、内衬钢管；6、栓钉；7、加劲环；8、围岩。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1-2所示的一种联合受力的压力输水盾构隧洞衬砌结构，包括壁后注浆层1、盾构管片2、硅酸盐类混凝土表面改性层3、自密实混凝土层4和内衬钢管5，壁后注浆层1注浆在盾构管片2和外部围岩8之间，盾构管片2呈管状内嵌于壁后注浆层1，内衬钢管5内嵌于盾构管片2内侧，自密实混凝土层4填充于盾构管片2和内衬钢管5之间，硅酸盐类混凝土表面改性层3用作界面剂吸附在盾构管片2的内表面，并位于盾构管片2与自密实混凝土层4之间。
盾构管片2外侧使用壁后注浆材料，充分发挥盾构管片2外侧围岩8抗力作用；通过在盾构管片2内表面使用硅酸盐类混凝土表面改性层3，提升盾构管片2及后浇自密实混凝土层4两者之间新旧施工界面粘合能力，形成整体；形成充分利用围岩8抗力的，盾构管片2和内衬钢管5联合作用共同承载的结构，兼顾了结构内压承载能力及抗外压稳定要求，在保障工程安全的前提下，减小内衬钢管5壁厚，降低工程造价，达到技术先进性和经济合理性的统一。
作为一个优选的实施例，内衬钢管5的外表面布置有若干加劲环7，加劲环7内嵌于自密实混凝土层4。其中，若干加劲环7沿内衬钢管5的纵向等间距分布，本实施例的加劲环7间距为2m。内衬钢管5的外表面布置有若干栓钉6，栓钉6内嵌于自密实混凝土层4并位于相邻两加劲环7之间。相邻两加劲环7间的若干栓钉6沿内衬钢管5的纵向、环向按设定间距呈梅花形分布，相邻两栓钉6的间距小于相邻两加劲环7的间距，本实施例的栓钉6间距为0.4m。栓钉6、加劲环7综合形成的柔性-刚性耦合布置，作为内衬钢管5和自密实混凝土层4之间的更有效传力连接件，以更有效起到传递内衬钢管5和自密实混凝土层4之间的相互作用力的作用，实现内衬钢管5和自密实混凝土层4之间的传力连接，更利于盾构管片2与内衬钢管5一体联合受力。
具体到本实施例中，为利用盾构管片2外侧围岩8抗力，本实施例进行壁后注浆，在盾构管片2外侧形成高性能的壁后注浆层1，结构内压荷载通过盾构管片2及外侧高性能壁后注浆层1传递给围岩8，以提供帮助结构承载的围岩8抗力。在内衬钢管5与盾构管片2之间填充高性能的自密实混凝土层4，从而提高内衬钢管5抗外压承载能力，并且成为内衬钢管5内压向外传递的重要组成部分。在盾构管片2内表面使用硅酸盐类混凝土表面改性层3作为界面剂，使得盾构管片2与自密实混凝土层4粘结形成整体。
本实用新型的实施方式不限于此，按照本实用新型的上述内容，利用本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本实用新型权利保护范围之内。
Claims (5)
1.一种联合受力的压力输水盾构隧洞衬砌结构，其特征在于，包括壁后注浆层、盾构管片、硅酸盐类混凝土表面改性层、自密实混凝土层和内衬钢管，壁后注浆层注浆在盾构管片和外部围岩之间，盾构管片呈管状内嵌于壁后注浆层，内衬钢管内嵌于盾构管片内侧，自密实混凝土层填充于盾构管片和内衬钢管之间，硅酸盐类混凝土表面改性层用作界面剂吸附在盾构管片的内表面，并位于盾构管片与自密实混凝土层之间。
2.根据权利要求1所述的联合受力的压力输水盾构隧洞衬砌结构，其特征在于，内衬钢管的外表面布置有若干加劲环，加劲环内嵌于自密实混凝土层。
3.根据权利要求2所述的联合受力的压力输水盾构隧洞衬砌结构，其特征在于，若干加劲环沿内衬钢管的纵向等间距分布。
4.根据权利要求3所述的联合受力的压力输水盾构隧洞衬砌结构，其特征在于，内衬钢管的外表面布置有若干栓钉，栓钉内嵌于自密实混凝土层并位于相邻两加劲环之间。
5.根据权利要求4所述的联合受力的压力输水盾构隧洞衬砌结构，其特征在于，相邻两加劲环间的若干栓钉沿内衬钢管的纵向、环向按设定间距呈梅花形分布，相邻两栓钉的间距小于相邻两加劲环的间距。
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