CN210599005U - 一种tbm隧道仰拱块衬砌结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种TBM隧道仰拱块衬砌结构，包括若干相同的仰拱块，仰拱块依次拼接构成隧道仰拱衬砌，仰拱块上端面为平面，仰拱块下端面为圆弧面，仰拱块左右两侧面均具有第一连接面和第二连接面，第二连接面处预制有回字形锚固钢筋，仰拱块前后两端面上预留有横向止水槽，第二连接面上预留有纵向止水槽，仰拱块内部设有贯穿其前后两端面的第一空腔以及两第二空腔，两第二空腔与第一空腔之间均设有过水口，其优点在于，第二连接面处预制有回字形锚固钢筋，与二次衬砌端面钢筋焊接后，加强了仰拱块与二次衬砌连接的牢固度，利于隧道整体施工，多体空腔形式，不仅减少了仰拱块的重量，节省了材料，还充分增加了过水断面，从而保障隧道的排水能力。

Description

一种TBM隧道仰拱块衬砌结构

技术领域

本实用新型涉及隧道及地下工程技术领域，尤其涉及一种TBM隧道仰拱块衬砌结构。

背景技术

隧道掘进机(简称TBM)是一种系统化、智能化、工厂化的高效能隧道开挖施工机械，可一次成洞，同时完成开挖掘进、石渣运输、通风除尘、导向控制、支护衬砌及超前处理、风水电及材料供应等全过程隧道施工作业，并实现了自动化监控，适应于超长距离地下洞室的隧道施工。

隧道仰拱是隧道衬砌结构的重要组成部分，不仅提高了隧道施工的安全性，还提高了隧道长期使用的耐久性。在TBM施工中，一方面，为控制施工安全性，仰拱需要优先成形，另一方面，仰拱的完整性对结构安全十分重要，所以能够快速安装的仰拱块是TBM施工的最佳选择。目前，TBM施工中所采用仰拱块的结构简单，功能单一，不能满足复杂施工组织要求，因此，有必要探索功能全面、适合复杂施工组织要求的仰拱块结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对已有的技术现状，提供一种功能全面、适合复杂施工组织要求、便于快速运输安装的TBM隧道仰拱块衬砌结构，提升TBM施工的效率，有效控制施工质量，保障隧道结构安全性。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种TBM隧道仰拱块衬砌结构，包括若干相同的仰拱块，仰拱块为对称结构，仰拱块依次拼接构成隧道仰拱衬砌，所述仰拱块上端面为平面，仰拱块下端面为圆弧面，仰拱块左右两侧面均具有第一连接面和第二连接面，第一连接面与初期支护混凝土端面贴合连接，第二连接面与二次衬砌端面贴合连接，第二连接面处预制有回字形锚固钢筋，仰拱块前后两端面上预留有横向止水槽，第二连接面上预留有纵向止水槽，所述仰拱块内部设有贯穿其前后两端面的第一空腔以及两第二空腔，第一空腔的中轴线与仰拱块的中轴线共面，两第二空腔形状、大小相同且关于第一空腔的中轴线对称布置，两第二空腔与第一空腔之间均设有过水口，两过水口形状、大小相同且关于仰拱块的中轴线对称布置，仰拱块左右两侧面与两第二空腔之间均设有排水管，两排水管形状、大小相同且关于仰拱块的中轴线对称布置，所述仰拱块上端面与下端面之间设有两注浆孔，两注浆孔形状、大小相同且关于仰拱块的中轴线对称布置。

作为优选的，所述仰拱块上端面和下端面分别设有若干顶部吊杆和底部吊杆，顶部吊杆用于吊装拼接，底部吊杆用于吊装脱模。

作为优选的，所述顶部吊杆和底部吊杆的数量均为3，顶部吊杆和底部吊杆的位置分布均呈三角状。

作为优选的，所述顶部吊杆和底部吊杆均由上下两端具有扩大端头的钢筋件预埋形成。

作为优选的，所述仰拱块上端面设有两承轨槽，两承轨槽形状、大小相同且关于仰拱块的中轴线对称布置，每道承轨槽内均设有两对道钉预留孔，每对道钉预留孔含两个道钉预留孔，道钉预留孔用于安装TBM轨道。

作为优选的，两承轨槽底面与其下方对应的第二空腔之间分别设有泄水孔，两泄水孔形状、大小相同且关于仰拱块的中轴线对称布置。

作为优选的，所述注浆孔上端孔径大于其下端孔径。

本实用新型的有益效果为：

1、第二连接面处预制有回字形锚固钢筋，与二次衬砌端面钢筋焊接后，加强了仰拱块与二次衬砌连接的牢固度，利于隧道整体施工，多体空腔形式，不仅减少了仰拱块的重量，节省了材料，还充分增加了过水断面，从而保障隧道的排水能力；

2、预埋顶部吊杆和底部吊杆，分别用于吊装拼接和吊装脱模，运输中和安装时不对仰拱块进行翻转，避免因空间限制造成施工困难，提升安装效率和精准性；

3、通过道钉预留孔安装施工轨道，为TBM施工提供运输平台，后期拆除施工轨道后，可以铺设施工期路面，转为无轨运输，有轨运输与无轨运输切换方便，满足复杂施工组织条件。

附图说明

附图1为本实用新型仰拱块的立面图；

附图2为图1中区域A的放大示意图；

附图3为本实用新型仰拱块的平面图；

附图4为本实用新型钢筋件的结构示意图；

附图5为本实用新型钢筋件预埋后的结构示意图；

附图6为本实用新型TBM隧道的结构示意图。

标注说明：1、第一连接面，2、第二连接面，3、回字形锚固钢筋，4、横向止水槽，5、注浆孔，6、承轨槽，7、TBM轨道，8、道钉预留孔，9、排水管，10、过水口，11、第一空腔，12、第二空腔，13、泄水孔，14、纵向止水槽，15、顶部吊杆，16、底部吊杆，17、钢筋件，18、初期支护混凝土，19、二次衬砌，20、设计路面。

具体实施方式

请参阅图1-2所示，一种TBM隧道仰拱块衬砌结构，包括若干相同的仰拱块，仰拱块为对称结构，仰拱块依次拼接构成隧道仰拱衬砌，所述仰拱块上端面为平面，仰拱块下端面为圆弧面，仰拱块左右两侧面均具有第一连接面1和第二连接面2，第一连接面1与初期支护混凝土18端面贴合连接，第二连接面2与二次衬砌19端面贴合连接，第二连接面2处预制有回字形锚固钢筋3，仰拱块前后两端面上预留有横向止水槽4，第二连接面2上预留有纵向止水槽14。

所述仰拱块内部设有贯穿其前后两端面的第一空腔11以及两第二空腔12，第一空腔11的中轴线与仰拱块的中轴线共面，两第二空腔12形状、大小相同且关于第一空腔11的中轴线对称布置，两第二空腔12与第一空腔11之间均设有过水口10，两过水口10形状、大小相同且关于仰拱块的中轴线对称布置，仰拱块左右两侧面与两第二空腔12之间均设有排水管9，两排水管9形状、大小相同且关于仰拱块的中轴线对称布置。

所述仰拱块上端面与下端面之间设有两注浆孔5，两注浆孔5形状、大小相同且关于仰拱块的中轴线对称布置。所述注浆孔5上端孔径大于其下端孔径，利于进行脱模。

上述技术方案，第二连接面2处预制有回字形锚固钢筋3，与二次衬砌19端面钢筋焊接后，加强了仰拱块与二次衬砌19连接的牢固度，利于隧道整体施工，多体空腔形式，不仅减少了仰拱块的重量，节省了材料，还充分增加了过水断面，从而保障隧道的排水能力。

请参阅图3所示，所述仰拱块上端面和下端面分别设有若干顶部吊杆15和底部吊杆16，顶部吊杆15用于吊装拼接，底部吊杆16用于吊装脱模。所述顶部吊杆15和底部吊杆16的数量均为3，顶部吊杆15和底部吊杆16的位置分布均呈三角状，吊装过程中，三角形承力结构更为稳定。

上述技术方案，预埋顶部吊杆15和底部吊杆16，分别用于吊装拼接和吊装脱模，运输中和安装时不对仰拱块进行翻转，避免因空间限制造成施工困难，提升安装效率和精准性。

请参阅图4-5所示，所述顶部吊杆15和底部吊杆16均由上下两端具有扩大端头的钢筋件17预埋形成。

请参阅图1、3所示，所述仰拱块上端面设有两承轨槽6，两承轨槽6形状、大小相同且关于仰拱块的中轴线对称布置，每道承轨槽6内均设有两对道钉预留孔8，每对道钉预留孔8含两个道钉预留孔8，道钉预留孔8用于安装TBM轨道7。两承轨槽6底面与其下方对应的第二空腔12之间分别设有泄水孔13，两泄水孔13形状、大小相同且关于仰拱块的中轴线对称布置，通过泄水孔13引排承轨槽6内的流水。

上述技术方案，通过道钉预留孔8安装施工轨道，即TBM轨道7，为TBM施工提供运输平台，后期拆除施工轨道后，可以铺设施工期路面，转为无轨运输，有轨运输与无轨运输切换方便，满足复杂施工组织条件。

请参阅图3所示，所述仰拱块下端面具有两凸起肋，同一仰拱块的两凸起肋或相邻仰拱块的两凸起肋之间的凹槽作为工字钢拼装间隙。

具体的，TBM隧道仰拱块衬砌结构的现场施工及安装工序如下：

一、隧道采用TBM全断面掘进，开挖后及时架设工字钢并浇筑初期支护混凝土18；

二、仰拱基底处理，铺设细石混凝土并找平，将预制好的仰拱块吊运至待安装位置，安设相邻仰拱块之间的横向止水带，将仰拱块精准安装，并通过注浆孔5对其底部空隙注浆；

三、在纵向止水槽内安设纵向止水条，焊接二次衬砌19钢筋与回字形锚固钢筋3，施作二次衬砌19；

四、铺设TBM轨道7，为TBM施工提供运输平台，TBM通过后，拆掉施工轨道，铺设施工期路面，转为无轨运输，施工完成后，铺设设计路面20，运营通车。

仰拱块的纵向长度可设计为1.5-3m，仰拱块尺寸、连接形式、配筋形式等可以根据实际工程需要具体确定。

排水管9、泄水孔13、注浆孔5通过在混凝土中预埋合适尺寸PVC管形成。仰拱块制作过程中，根据设计尺寸，将预埋件放置在仰拱预制块模具中，固定位置，偏差不得超过5mm。

仰拱块预制时，其下端面朝上，上端面朝下，运输前通过底部吊杆16起吊脱模，将仰拱块翻转180°，使其下端面朝下，运输过程中和安装时不进行翻转。

当然，以上仅为本实用新型较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的使用范围，故，凡是在本实用新型原理上做等效改变均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种TBM隧道仰拱块衬砌结构，包括若干相同的仰拱块，仰拱块为对称结构，仰拱块依次拼接构成隧道仰拱衬砌，其特征在于：所述仰拱块上端面为平面，仰拱块下端面为圆弧面，仰拱块左右两侧面均具有第一连接面(1)和第二连接面(2)，第一连接面(1)与初期支护混凝土(18)端面贴合连接，第二连接面(2)与二次衬砌(19)端面贴合连接，第二连接面(2)处预制有回字形锚固钢筋(3)，仰拱块前后两端面上预留有横向止水槽(4)，第二连接面(2)上预留有纵向止水槽(14)，所述仰拱块内部设有贯穿其前后两端面的第一空腔(11)以及两第二空腔(12)，第一空腔(11)的中轴线与仰拱块的中轴线共面，两第二空腔(12)形状、大小相同且关于第一空腔(11)的中轴线对称布置，两第二空腔(12)与第一空腔(11)之间均设有过水口(10)，两过水口(10)形状、大小相同且关于仰拱块的中轴线对称布置，仰拱块左右两侧面与两第二空腔(12)之间均设有排水管(9)，两排水管(9)形状、大小相同且关于仰拱块的中轴线对称布置，所述仰拱块上端面与下端面之间设有两注浆孔(5)，两注浆孔(5)形状、大小相同且关于仰拱块的中轴线对称布置。

2.根据权利要求1所述的一种TBM隧道仰拱块衬砌结构，其特征在于：所述仰拱块上端面和下端面分别设有若干顶部吊杆(15)和底部吊杆(16)，顶部吊杆(15)用于吊装拼接，底部吊杆(16)用于吊装脱模。

3.根据权利要求2所述的一种TBM隧道仰拱块衬砌结构，其特征在于：所述顶部吊杆(15)和底部吊杆(16)的数量均为3，顶部吊杆(15)和底部吊杆(16)的位置分布均呈三角状。

4.根据权利要求2或3所述的一种TBM隧道仰拱块衬砌结构，其特征在于：所述顶部吊杆(15)和底部吊杆(16)均由上下两端具有扩大端头的钢筋件(17)预埋形成。

5.根据权利要求1所述的一种TBM隧道仰拱块衬砌结构，其特征在于：所述仰拱块上端面设有两承轨槽(6)，两承轨槽(6)形状、大小相同且关于仰拱块的中轴线对称布置，每道承轨槽(6)内均设有两对道钉预留孔(8)，每对道钉预留孔含两个道钉预留孔(8)，道钉预留孔(8)用于安装TBM轨道(7)。

6.根据权利要求5所述的一种TBM隧道仰拱块衬砌结构，其特征在于：两承轨槽(6)底面与其下方对应的第二空腔(12)之间分别设有泄水孔(13)，两泄水孔(13)形状、大小相同且关于仰拱块的中轴线对称布置。

7.根据权利要求1所述的一种TBM隧道仰拱块衬砌结构，其特征在于：所述注浆孔(5)上端孔径大于其下端孔径。

Images