CN209195426U - 一种隧道衬砌欠厚补强构造 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隧道衬砌欠厚补强构造，包括在隧道衬砌欠厚区域设有的新建二次衬砌和新建初期支护，新建二次衬砌和既有二次衬砌相连接，新建初期支护和既有初期支护相连接，还包括在新建初期支护和既有初期支护的连接处设有的若干根砂浆锚杆，以及在隧道衬砌欠厚区域设有的若干根注浆钢花管。本实用新型通过新建二次衬砌和新建初期支护来替换隧道衬砌欠厚区域的既有二次衬砌和既有初期支护，并通过砂浆锚杆来增强连接处的稳定性，通过注浆钢花管来加固围岩，形成了一个合理、安全、稳定的补强构造，能有效地对衬砌欠厚、衬砌背后空洞等病害进行整治，防止坍塌、掉块等影响隧道运营的安全隐患的发生，保证了隧道结构安全。

Description

一种隧道衬砌欠厚补强构造

技术领域

本实用新型涉及铁路工程建设技术领域，特别涉及一种隧道衬砌欠厚补强构造。

背景技术

我国铁路建设历史悠久，截至2016年我国铁路运营里程达到了12.4万公里，其中高铁运营里程2.2万公里以上。但是随着运营时间的增长，一大批隧道开始出现病害，比如渗漏水、衬砌开裂、衬砌欠厚、衬砌背后空洞或不密实等，存在较大的安全隐患。特别是八、九十年代之前修建的隧道，病害更为严重，急需解决、处理隧道病害问题。衬砌欠厚病害是最危险的病害，衬砌欠厚表明其衬砌结构的厚度大小已经不能满足设计或规范要求，不能完全承载围岩等荷载，随时有崩塌、掉块的可能，甚至严重影响隧道正常运营，造成巨大的经济损失。目前对于衬砌欠厚的处理措施多为注浆加固、钢拱架加固等措施，为彻底解决衬砌欠厚的危害，拆换衬砌是一种较好的解决方案，如何既有效又快速地拆换衬砌是目前急需解决的问题，也是以后处理衬砌欠厚缺陷的研究方向。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种隧道衬砌欠厚补强构造，为解决隧道衬砌欠厚可能带来的安全问题提供科学依据，彻底、有效地处理衬砌病害，保证隧道运营安全。

为了实现上述发明目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种隧道衬砌欠厚补强构造，包括在隧道衬砌欠厚区域设有的新建二次衬砌和新建初期支护，所述新建二次衬砌和既有二次衬砌相连接，所述新建初期支护和既有初期支护相连接，还包括在新建初期支护和既有初期支护的连接处设有的若干根砂浆锚杆，以及在隧道衬砌欠厚区域设有的若干根注浆钢花管。

本实用新型通过新建二次衬砌和新建初期支护来替换隧道衬砌欠厚区域的既有二次衬砌和既有初期支护，并通过砂浆锚杆来增强连接处的稳定性，通过注浆钢花管来加固围岩，形成了一个合理、安全、稳定的补强构造，能有效地对衬砌欠厚、衬砌背后空洞等病害进行整治，防止坍塌、掉块等影响隧道运营的安全隐患的发生，既保证了隧道结构安全，又间接节约了工程运营维修投资，使隧道衬砌欠厚补强设计更加合理、安全、可靠。

优选的，所述新建二次衬砌和既有二次衬砌之间通过若干根钎钉相连接，优选的，所述钎钉在所述新建二次衬砌和既有二次衬砌之间的连接面纵向、横向间隔设置，在每根所述钎钉处设有的植筋胶，使得新建二次衬砌和既有二次衬砌之间的连接更加牢固。

优选的，在所述新建二次衬砌和既有二次衬砌之间的连接面设有止水胶，用于改善其防水性能。

优选的，所述新建二次衬砌和新建初期支护之间铺设有衬砌防水层，改善其防水性能。

优选的，所述衬砌防水层包括水板和无纺布。

优选的，所述新建二次衬砌的拱部预留有注浆孔，在隧道局部会出现一些比较严重的欠厚部位(比如拱部10°范围内)，通过注浆孔可对衬砌欠厚部位进行局部注浆回填，增强衬砌的稳定性。

优选的，所述注浆钢花管呈梅花型布置，可有效加固隧道周边围岩。

本实用新型还公开了一种隧道衬砌欠厚补强构造的施工方法，施工任一上述的一种隧道衬砌欠厚补强构造，包括以下步骤：

步骤一：在隧道衬砌欠厚区域处及其两侧设置临时钢架支护；

步骤二：采用注浆钢花管对隧道衬砌欠厚区域的围岩进行加固；

步骤三：间隔式拆除隧道衬砌欠厚区域的若干个拆换段一，在所述拆换段一架设永久钢架支护，并喷射混凝土，形成新建初期支护；

步骤四：拆除所述临时钢架支护，连续拆除两个所述拆换段一之间的拆换段二，在所述拆换段二架设永久钢架支护，并喷射混凝土，形成新建初期支护；

步骤五：在新建初期支护和既有初期支护的连接处打设砂浆锚杆，施工新建二次衬砌和既有二次衬砌连接面的钎钉、止水胶，并在新建二次衬砌和新建初期支护之间铺设衬砌防水层，然后立模并浇筑新建二次衬砌。

本实用新型所述的施工方法通过拆除衬砌欠厚段既有衬砌，新建衬砌，形成隧道衬砌欠厚补强构造，再通过打设砂浆锚杆、注浆钢花管进行加固，整个施工方法简单易行，加固效果良好，可以有效又快速地拆换衬砌，解决了衬砌欠厚的危害，保证了隧道运营的安全性。

优选的，还包括步骤六：待所述新建二次衬砌的混凝土达到设计强度后，通过预留注浆孔对衬砌欠厚部位进行局部注浆回填。

与现有技术相比，本实用新型所述的补强构造的有益效果：

本实用新型通过新建二次衬砌和新建初期支护来替换隧道衬砌欠厚区域的既有二次衬砌和既有初期支护，并通过砂浆锚杆来增强连接处的稳定性，通过注浆钢花管来加固围岩，形成了一个合理、安全、稳定的补强构造，能有效地对衬砌欠厚、衬砌背后空洞等病害进行整治，防止坍塌、掉块等影响隧道运营的安全隐患的发生，既保证了隧道结构安全，又间接节约了工程运营维修投资，使隧道衬砌欠厚补强设计更加合理、安全、可靠。

与现有技术相比，本实用新型所述的补强构造的施工方法的有益效果：

本实用新型所述的施工方法通过拆除衬砌欠厚段既有衬砌，新建衬砌，形成隧道衬砌欠厚补强构造，再通过打设砂浆锚杆、注浆钢花管进行加固，整个施工方法简单易行，加固效果良好，可以有效又快速地拆换衬砌，解决了衬砌欠厚的危害，保证了隧道运营的安全性。

附图说明：

图1是本实用新型所述的一种隧道衬砌欠厚补强构造的横断面图。

图2是本实用新型所述的衬砌欠厚补强构造的新旧混凝土连接图。

图3是本实用新型所述的衬砌欠厚补强构造的I-I剖面图。

图4是本实用新型所述的衬砌欠厚补强施工方法的步骤三的示意图。

图5是本实用新型所述的衬砌欠厚补强施工方法的步骤四的示意图。

图中标记：1-既有二次衬砌，2-既有初期支护，3-新建二次衬砌，4-新建初期支护，5-注浆孔，6-钎钉，7-砂浆锚杆，8-植筋胶，9-止水胶，10-衬砌防水层，11-衬砌欠厚部位，12-注浆钢花管，13-拆换段一，14-临时钢架支护，15-永久钢架支护，16-拆换段二。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本实用新型内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。

实施例1

如图1-图3所示，一种隧道衬砌欠厚补强构造，包括在隧道衬砌欠厚区域设有的新建二次衬砌3和新建初期支护4。

所述新建初期支护4和既有初期支护2相连接，且在所述新建初期支护4和既有初期支护2的连接处设有若干根砂浆锚杆7，通过砂浆锚杆7来增强连接处的稳定性。

所述新建二次衬砌3和既有二次衬砌1之间通过若干根钎钉6相连接，所述钎钉6在所述新建二次衬砌3和既有二次衬砌1之间的连接面纵向、横向间隔设置，在每根所述钎钉6处设有植筋胶8。具体的，在既有二次衬砌1上钻孔，植入钎钉6，并施作植筋胶8，使得新建二次衬砌3和既有二次衬砌1牢固咬合。同时，在所述新建二次衬砌3和既有二次衬砌1之间的连接面设有的止水胶9，改善其防水性能。

进一步的，在新建二次衬砌3和新建初期支护4之间铺设有衬砌防水层10，所述衬砌防水层10包括水板和无纺布，用以改善衬砌的防水性能。

为了进一步隧道围岩，在在隧道衬砌欠厚区域设有若干根注浆钢花管12，同时，在新建二次衬砌3的拱部预留有注浆孔5，通过预留注浆孔5对衬砌欠厚部位11进行注浆回填。

实施例2

一种隧道衬砌欠厚补强构造的施工方法，包括以下步骤：

步骤一：拆换衬砌欠厚段前，应先完成相邻段落的缺陷整治，在隧道衬砌欠厚区域处及其两侧设置临时钢架支护14，临时钢架支护14纵向间隔布置；

步骤二：采用注浆钢花管12对隧道衬砌欠厚区域的围岩进行加固，注浆钢花管12于拆换段梅花型间隔布置；

步骤三：间隔式拆除隧道衬砌欠厚区域的若干个拆换段一13，在所述拆换段一13架设永久钢架支护15，并喷射混凝土，形成新建初期支护4，如图4所示；

步骤四：拆除所述临时钢架支护14，连续拆除两个所述拆换段一13之间的拆换段二16，每拆除一段拆换段二16，在所述拆换段二16架设永久钢架支护15，并喷射混凝土，形成新建初期支护4，如图5所示；

步骤五：在新建初期支护4和既有初期支护2的连接处打设砂浆锚杆7，施工新建二次衬砌3和既有二次衬砌1连接面的钎钉6、止水胶9，并在新建二次衬砌3和新建初期支护4之间铺设衬砌防水层10，然后立模并浇筑新建二次衬砌3；

步骤六：待所述新建二次衬砌3的混凝土达到设计强度后，通过预留注浆孔5对衬砌欠厚部位11进行局部注浆回填。

实际在操作时，在实施步骤一之前，需要先对隧道各个区域的衬砌厚度进行测量和记录，筛选不符合要求的衬砌欠厚区域，然后根据衬砌强度要求，对每个衬砌欠厚区域对应需要施工的新建二次衬砌厚度大小进行设计标定，然后通过步骤一至步骤六的对每个衬砌欠厚区域的新建二次衬砌进行施工。

以上实施例仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但本实用新型不局限于上述具体实施方式，因此任何对本实用新型进行修改或等同替换；而一切不脱离实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种隧道衬砌欠厚补强构造，其特征在于，包括在隧道衬砌欠厚区域设有的新建二次衬砌(3)和新建初期支护(4)，所述新建二次衬砌(3)和既有二次衬砌(1)相连接，所述新建初期支护(4)和既有初期支护(2)相连接，还包括在新建初期支护(4)和既有初期支护(2)的连接处设有的若干根砂浆锚杆(7)，以及在隧道衬砌欠厚区域设有的若干根注浆钢花管(12)。

2.根据权利要求1所述的一种隧道衬砌欠厚补强构造，其特征在于，所述新建二次衬砌(3)和既有二次衬砌(1)之间通过若干根钎钉(6)相连接。

3.根据权利要求2所述的一种隧道衬砌欠厚补强构造，其特征在于，所述钎钉(6)在所述新建二次衬砌(3)和既有二次衬砌(1)之间的连接面纵向、横向间隔设置。

4.根据权利要求2所述的一种隧道衬砌欠厚补强构造，其特征在于，还包括在每根所述钎钉(6)处设有的植筋胶(8)，以及在所述新建二次衬砌(3)和既有二次衬砌(1)之间的连接面设有的止水胶(9)。

5.根据权利要求1所述的一种隧道衬砌欠厚补强构造，其特征在于，所述新建二次衬砌(3)和新建初期支护(4)之间铺设有衬砌防水层(10)。

6.根据权利要求5所述的一种隧道衬砌欠厚补强构造，其特征在于，所述衬砌防水层(10)包括水板和无纺布。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种隧道衬砌欠厚补强构造，其特征在于，所述新建二次衬砌(3)的拱部预留有注浆孔(5)。

8.根据权利要求1-6任一所述的一种隧道衬砌欠厚补强构造，其特征在于，所述注浆钢花管(12)呈梅花型布置。