CN212642757U - 一种可用于富水地区的装配式仰拱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及隧道工程技术领域，公开了一种可用于富水地区的装配式仰拱，所述洞体底部架设由多个纵板、多个横板组成的格栅，所述格栅顶部铺设制式面板，所述面板顶部铺装路层，富水围岩中的水经过洞体底部的主排水管进入格栅所在空间中，顺着隧道长度方向流动，最终经隧道口排出隧道，主排水管可以超出洞体底面1～1.2m，可有效防止仰拱水流倒灌，因此可以应用在围岩富水地区，能有效解决仰拱反水问题，同时在铺设面板和路层之前，仰拱施工结果可视化，可以直观地观测仰拱情况，工程质量切实可控，具有极大的推广价值和广阔的应用前景。

Description

一种可用于富水地区的装配式仰拱

技术领域

本实用新型涉及隧道工程技术领域，具体涉及一种可用于富水地区的装配式仰拱。

背景技术

在隧道工程技术领域中，传统隧道仰拱施工技术方案中，存在以下几个长期难以有效解决的难题：首先是，需要临时支护模板、拱架等，施工现场凌乱不堪，文明施工难以保证，还存在很大的安全隐患；其次是，二次衬砌边墙与仰拱没有有效连接，大多数二次衬砌的拱角都是落在仰拱回填上，而非与仰拱部位的衬砌连接，成环受力受到影响；再次是，有些施工单位偷工减料，竟然冒天下之大不韪，直接不施工隧道仰拱部位的二次衬砌，仰拱开挖后直接通过仰拱回填进行覆盖，但铺设路层之后又难以察觉，严重影响隧道整体结构和安全性；最关键和为难的是，在围岩富水地段，传统隧道常出现既有隧道仰拱处向上反水的情况，不但影响隧道运营还严重威胁结构安全。

因此，隧道工程技术领域亟需一种可以应用在围岩富水地区，能有效解决仰拱反水问题，同时可以使仰拱施工结果可视化，以保证工程质量切实可控的装配式仰拱。

发明内容

本实用新型克服了现有技术的缺陷，提供一种可以应用在围岩富水地区，能有效解决仰拱反水问题，同时可以使仰拱施工结果可视化，以保证工程质量切实可控的装配式仰拱。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种可用于富水地区的装配式仰拱，包括预埋在隧道的洞体底部的主排水管，所述洞体底部架设格栅，所述格栅包括若干竖直设置的纵板，所述纵板沿隧道长度方向延伸，相邻所述纵板之间设有间隔，相邻所述纵板侧面的上部竖直设置若干横板，所述横板沿隧道宽度方向延伸，相邻所述横板之间设有间隔，各个所述纵板的上缘处在同一水平面，所述格栅顶部铺设制式面板，所述面板顶部铺装路层。

进一步的，所述洞体从内往外包括二次衬砌、初期支护、围岩，所述二次衬砌底部呈中间低、两侧高的下凹形，各个所述纵板底部与二次衬砌相接触，所述纵板的下部设有若干贯穿板面的泄水孔，多个所述泄水孔沿纵板长度方向排列。

进一步的，所述二次衬砌、初期支护之间设有环排水管和纵排水管；所述环排水管呈半环状，且处于洞体的侧壁和洞顶位置；所述纵排水管位于立壁下部，且沿隧道长度方向延伸；所述环排水管两端与纵排水管连通，所述纵排水管侧壁设有横排水管，所述横排水管朝隧道宽度方向的中部延伸，并通入格栅所在空间，所述主排水管下端穿入围岩中。

进一步的，所述二次衬砌底部两侧、靠近立壁的位置设有道台，所述道台沿隧道长度方向延伸，所述格栅位于两侧道台之间，所述面板和路层的左右侧面分别与两侧道台的侧壁相接触，所述道台中设有电缆沟。

进一步的，所述面板顶面呈中间高、两侧低的上凸形，所述面板左右侧边位置设有集水槽，所述集水槽沿隧道长度方向延伸。

进一步的，所述面板上设有凸隼阵，所述凸隼阵包括多个有序排列的凸隼。

进一步的，多个所述凸隼组成横成排、纵成列的方阵，相邻凸隼之间设有间隔。

进一步的，相邻所述面板之间利用连接组件实现相互拼接，所述连接组件包括位于其中一个面板侧边端头的搭板，另一个所述面板侧边端头对应搭板的位置设有适配插腔，所述搭板和插腔对应位置上设有供紧固件穿入的孔。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本实用新型所述洞体底部架设由多个纵板、多个横板组成的格栅，所述格栅顶部铺设制式面板，所述面板顶部铺装路层，富水围岩中的水经过洞体底部的主排水管进入格栅所在空间中，顺着隧道长度方向流动，最终经隧道口排出隧道，主排水管可以超出洞体底面1～1.2m，可有效防止仰拱水流倒灌，因此可以应用在围岩富水地区，能有效解决仰拱反水问题，同时在铺设面板和路层之前，仰拱施工结果可视化，可以直观地观测仰拱情况，工程质量切实可控，具有极大的推广价值和广阔的应用前景。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型整体结构剖切示意图；

图2为本实用新型格栅的立体示意图；

附图中标记及对应的零部件名称：

1-洞体，11-围岩，12-初期支护，13-二次衬砌，21-主排水管，22-横排水管，23-纵排水管，24-环排水管，3-格栅，31-纵板，32-横板，33-泄水孔，4-面板，41-凸隼阵，5-路层，6-道台。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

一种可用于富水地区的装配式仰拱，包括预埋在隧道的洞体1底部的主排水管21，所述洞体1底部架设格栅3，所述格栅3包括若干竖直设置的纵板31，所述纵板31沿隧道长度方向延伸，相邻所述纵板31之间设有间隔，相邻所述纵板31侧面的上部竖直设置若干横板32，所述横板32沿隧道宽度方向延伸，相邻所述横板32之间设有间隔，各个所述纵板31的上缘处在同一水平面，所述格栅3顶部铺设制式面板4，所述面板4顶部铺装路层5。

可以理解的是，所述洞体1底部架设由多个纵板31、多个横板32组成的格栅3，所述格栅3顶部铺设制式面板4，所述面板4顶部铺装路层5，富水围岩11中的水经过洞体1底部的主排水管21进入格栅3所在空间中，顺着隧道长度方向流动，最终经隧道口排出隧道，主排水管21可以超出洞体底面1～1.2M(主排水管21高度小于面板4底面即可，而格栅3的高度最大处有1.5M左右)，因此能够有效防止仰拱水流倒灌，得以应用在围岩11富水地区，能有效解决仰拱反水问题，同时在铺设面板4和路层5之前，仰拱施工结果可视化，可以直观地观测仰拱情况，工程质量切实可控。

需要说明的是，面层4采用塑料、橡胶等耐腐蚀、寿命长的材料制成，而格栅3采用不锈钢板等耐腐蚀强度高的材料制成，以提供足够刚度支撑路面车辆荷载。所谓制式面板4，是指通过工厂预制隧道的标准尺寸装配件，由模板台车转运到洞内进行拼装，拼装时也不需要临时支护模板、拱架等，最为重要的是采用工厂标准化预制，大大提高了隧道施工质量，工期也得到大幅缩减，一般而言，隧道模板台车长度为12M，因此面板4每一个节段页设置为12M。

进一步的，所述洞体1从内往外包括二次衬砌13、初期支护12、围岩11，所述二次衬砌13底部呈中间低、两侧高的下凹形，各个所述纵板31底部与二次衬砌13相接触，所述纵板31的下部设有若干贯穿板面的泄水孔33，多个所述泄水孔33沿纵板31长度方向排列。可以理解的是，二次衬砌13底部呈中间低、两侧高的下凹形便于水汇聚到中部，顺畅流走，为了便于两侧的相邻纵板31之间的水可以流到中部，所以在纵板31的下部设有若干贯穿板面的泄水孔33。

进一步的，所述二次衬砌13、初期支护12之间设有环排水管24和纵排水管23；所述环排水管24呈半环状，且处于洞体1的侧壁和洞顶位置；所述纵排水管23位于立壁下部，且沿隧道长度方向延伸；所述环排水管24两端与纵排水管23连通，所述纵排水管23侧壁设有横排水管22，所述横排水管22朝隧道宽度方向的中部延伸，并通入格栅3所在空间，所述主排水管21下端穿入围岩11中。可以理解的是，传统仰拱回填是采用C15砼回填，隧道排水系统为隧道环向排水管流入纵向排水管，纵向排水管再通过隧底横向排水管排入中央排水沟，靠中央排水沟排出洞外。而本技术方案中装配式仰拱采用格栅3形式，内部空间可以加以利用，通过环排水管24→纵排水管22→横向排水管21→仰拱格栅3内部，解决传统隧道中央排水沟排水能力不足的问题。

进一步的，所述二次衬砌13底部两侧、靠近立壁的位置设有道台6，所述道台6沿隧道长度方向延伸，所述格栅3位于两侧道台6之间，所述面板4和路层5的左右侧面分别与两侧道台6的侧壁相接触，所述道台6中设有电缆沟。可以理解的是，设置道台6便于施工铺设时操作工人站立，道台6中设置电缆沟可以铺设电缆。

进一步的，所述面板4顶面呈中间高、两侧低的上凸形，所述面板4左右侧边位置设有集水槽，所述集水槽沿隧道长度方向延伸。更进一步的，所述面板4上设有凸隼阵41，所述凸隼阵41包括多个有序排列的凸隼。更进一步的，多个所述凸隼组成横成排、纵成列的方阵，相邻凸隼之间设有间隔。可以理解的是，面板4顶面呈中间高、两侧低的上凸形，左右侧边位置设有集水槽，可以方便收集路面行车时的液体或洒水车等的水被收集后，沿着集水槽流出隧道，设置凸隼阵3可增加路层5与仰拱格栅3和面板4之间的层间结合力。

进一步的，相邻所述面板4之间利用连接组件实现相互拼接，所述连接组件包括位于其中一个面板4侧边端头的搭板，另一个所述面板4侧边端头对应搭板的位置设有适配插腔，所述搭板和插腔对应位置上设有供紧固件穿入的孔。可以理解的是，紧固件可以是螺栓、销棒等常见的紧固元件，相邻面板4之间搭接的具体形式可以根据需求合理选用。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

可以理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的组件或机构必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型较佳的实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可用于富水地区的装配式仰拱，包括预埋在隧道的洞体(1)底部的主排水管(21)，其特征在于，所述洞体(1)底部架设格栅(3)，所述格栅(3)包括若干竖直设置的纵板(31)，所述纵板(31)沿隧道长度方向延伸，相邻所述纵板(31)之间设有间隔，相邻所述纵板(31)侧面的上部竖直设置若干横板(32)，所述横板(32)沿隧道宽度方向延伸，相邻所述横板(32)之间设有间隔，各个所述纵板(31)的上缘处在同一水平面，所述格栅(3)顶部铺设制式面板(4)，所述面板(4)顶部铺装路层(5)。

2.根据权利要求1所述的一种可用于富水地区的装配式仰拱，其特征在于，所述洞体(1)从内往外包括二次衬砌(13)、初期支护(12)、围岩(11)，所述二次衬砌(13)底部呈中间低、两侧高的下凹形，各个所述纵板(31)底部与二次衬砌(13)相接触，所述纵板(31)的下部设有若干贯穿板面的泄水孔(33)，多个所述泄水孔(33)沿纵板(31)长度方向排列。

3.根据权利要求2所述的一种可用于富水地区的装配式仰拱，其特征在于，所述二次衬砌(13)、初期支护(12)之间设有环排水管(24)和纵排水管(23)；所述环排水管(24)呈半环状，且处于洞体(1)的侧壁和洞顶位置；所述纵排水管(23)位于立壁下部，且沿隧道长度方向延伸；所述环排水管(24)两端与纵排水管(23)连通，所述纵排水管(23)侧壁设有横排水管(22)，所述横排水管(22)朝隧道宽度方向的中部延伸，并通入格栅(3)所在空间，所述主排水管(21)下端穿入围岩(11)中。

4.根据权利要求2所述的一种可用于富水地区的装配式仰拱，其特征在于，所述二次衬砌(13)底部两侧、靠近立壁的位置设有道台(6)，所述道台(6)沿隧道长度方向延伸，所述格栅(3)位于两侧道台(6)之间，所述面板(4)和路层(5)的左右侧面分别与两侧道台(6)的侧壁相接触，所述道台(6)中设有电缆沟。

5.根据权利要求1所述的一种可用于富水地区的装配式仰拱，其特征在于，所述面板(4)顶面呈中间高、两侧低的上凸形，所述面板(4)左右侧边位置设有集水槽，所述集水槽沿隧道长度方向延伸。

6.根据权利要求5所述的一种可用于富水地区的装配式仰拱，其特征在于，所述面板(4)上设有凸隼阵(41)，所述凸隼阵(41)包括多个有序排列的凸隼。

7.根据权利要求6所述的一种可用于富水地区的装配式仰拱，其特征在于，多个所述凸隼组成横成排、纵成列的方阵，相邻凸隼之间设有间隔。

8.根据权利要求1所述的一种可用于富水地区的装配式仰拱，其特征在于，相邻所述面板(4)之间利用连接组件实现相互拼接，所述连接组件包括位于其中一个面板(4)侧边端头的搭板，另一个所述面板(4)侧边端头对应搭板的位置设有适配插腔，所述搭板和插腔对应位置上设有供紧固件穿入的孔。

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