CN212837826U - 隧道拱顶的衬砌混凝土防脱落加固结构 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种隧道拱顶的衬砌混凝土防脱落加固结构，其包括：紧固螺栓，所述紧固螺栓安装于所述衬砌混凝土上所开设的安装孔内；防护网，所述防护网铺设在所述衬砌混凝土的内壁面上；以及阻挡件，所述阻挡件设置于所述防护网的内侧，并且用于将防护网固定在所述衬砌混凝土上；其中，所述阻挡件通过固定件固定于所述紧固螺栓上。该隧道拱顶的衬砌混凝土防脱落加固结构能够有效的防止隧道拱顶衬砌混凝土脱落后，砸到轨道和列车，保证了隧道的运营安全。

Description

隧道拱顶的衬砌混凝土防脱落加固结构

技术领域

本公开涉及一种隧道衬砌混凝土掉落技术，尤其涉及一种隧道拱顶的衬砌混凝土防脱落加固结构。

背景技术

中国是世界上隧道最多的国家，2017年底中国铁路投入运营的铁路隧道14547座，总长达到15326千米。截止到2018年底，中国公路隧道17738处，总长达到17236千米。

隧道拱顶发生混凝土掉块的事故也是屡见不鲜，2012年6月13日，工务养护人员例行检查发现，箐马隧道上行K1358+680处道心有混凝土块，K1358+600～+700段拱顶掉块脱落，长0.5m×宽0.4m×厚0.12m，且上部还有多处掉块的迹象。2012年8月以来，工务部门检查发现，龙青、居义、庄赵共三座隧道发生衬砌脱空、脱落掉块现象，最大1.2m×0.8m，衬砌最薄处为2cm。2020年6月10日，在四川雅安青鼻山隧道出现局部垮塌，造成一辆面包车被砸中。

随着隧道运营时间的不断增长，隧道衬砌的内部质量隐患，在各种外界环境因素相互作用下，逐渐的显现出来造成了隧道的衬砌结构缺陷，而隧道的结构缺陷直接导致隧道衬砌结构承载能力降低，从而导致结构形变，拱顶的衬砌混凝土掉块的事故不可避免，危及隧道的运营安全。

实用新型内容

为了解决上述技术问题之一，本公开提供了一种隧道拱顶的衬砌混凝土防脱落加固结构。

根据本公开的一个方面，提供了一种隧道拱顶的衬砌混凝土防脱落加固结构，包括：

紧固螺栓，所述紧固螺栓安装于所述衬砌混凝土上所开设的安装孔内；

防护网，所述防护网铺设在所述衬砌混凝土的内壁面上；以及

阻挡件，所述阻挡件设置于所述防护网的内侧，并且用于将防护网固定在所述衬砌混凝土上；

其中，所述阻挡件通过固定件固定于所述紧固螺栓上。

根据本公开的至少一个实施方式的隧道拱顶的衬砌混凝土防脱落加固结构，所述紧固螺栓选自化学锚栓、膨胀螺栓和锚杆中的一种或多种；和/或，所述防护网选自玻璃纤维网、钢丝网和碳纤维布中的一种或多种。

根据本公开的至少一个实施方式的隧道拱顶的衬砌混凝土防脱落加固结构，所述紧固螺栓的顶头设置有钉形帽头，所述紧固螺栓的螺杆上设置有套母。

根据本公开的至少一个实施方式的隧道拱顶的衬砌混凝土防脱落加固结构，所述防护网通过粘结的方式固定于所述衬砌混凝土；和/或所述防护网直接浮于所述衬砌混凝土的内壁面。

根据本公开的至少一个实施方式的隧道拱顶的衬砌混凝土防脱落加固结构，在所述防护网上安装有光纤位移传感器，用于监测防护网的变形和受力。

根据本公开的至少一个实施方式的隧道拱顶的衬砌混凝土防脱落加固结构，所述阻挡件为垫片或钢带。

根据本公开的至少一个实施方式的隧道拱顶的衬砌混凝土防脱落加固结构，沿所述钢带的长度方向开设有多个通孔，紧固螺栓穿过通孔，并通过固定件将所述钢带固定于所述紧固螺栓上。

根据本公开的至少一个实施方式的隧道拱顶的衬砌混凝土防脱落加固结构，所述钢带的宽度方向的两端沿其长度方向形成有加强肋，所述加强肋突出于所述钢带的内表面。

根据本公开的至少一个实施方式的隧道拱顶的衬砌混凝土防脱落加固结构，在所述加强肋所对应的钢带处形成有凹槽。

根据本公开的至少一个实施方式的隧道拱顶的衬砌混凝土防脱落加固结构，所述加强肋的横截面为三角形，和/或，所述凹槽的横截面为三角形。

采用本公开的结构具有以下有益效果：

(1)化学锚栓、膨胀螺栓、锚杆等可以在一定程度上直接增加衬砌混凝土的抗裂性能。

(2)玻璃纤维网、钢丝网或碳纤维布等作为防护网，能够在衬砌混凝土即便发生开裂掉块时，也能有效的兜住混凝土掉块，防止其掉落在轨道或者列车上，造成运营事故。

(3)采用网状的防护结构，可以有效的避免列车塞风的作用下，造成反复鼓风和反复剥离，导致的失效。

(4)化学锚栓、膨胀螺栓、锚杆的顶头设置为钉形帽头，以及螺栓的螺杆上设置有套母，既可以套母用来完成对于阻挡件的紧固，同时钉形帽头用来防止套母的松动脱落，造成防护结构的失效。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1为本公开的隧道拱顶的衬砌混凝土防脱落加固结构的示意图；

图2为图1的剖视图；

图3为本公开的隧道拱顶的衬砌混凝土防脱落加固结构的另一结构示意图；

图4为图3的剖视图；

图5为本公开的钢带的横截面结构示意图；

附图标记说明

1 衬砌混凝土

2 紧固螺栓

3 防护网

4 阻挡件

5 固定件

6 加强肋。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开的技术方案。

除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本公开的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。

在附图中使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变得清晰。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。

当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时，该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。然而，当部件被称作“直接在”另一部件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。

为了描述性目的，本公开可使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“在……下”、“下”、“在……上方”、“上”、“在……之上”、“较高的”和“侧(例如，如在“侧壁”中)”等的空间相对术语，从而来描述如附图中示出的一个部件与另一(其它)部件的关系。除了附图中描绘的方位之外，空间相对术语还意图包含设备在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它部件或特征“下方”或“之下”的部件将随后被定位为“在”所述其它部件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可以包含“上方”和“下方”两种方位。此外，设备可被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位处)，如此，相应地解释这里使用的空间相对描述语。

这里使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。

图1为本公开的一个实施方式的隧道拱顶的衬砌混凝土防脱落加固结构的示意图，其中，衬砌混凝土1为隧道的拱顶中最内侧的部分。

如图1所示的隧道拱顶的衬砌混凝土防脱落加固结构，包括：紧固螺栓，所述紧固螺栓2安装于所述衬砌混凝土上所开设的安装孔内；防护网3，所述防护网铺设在所述衬砌混凝土1的内壁面上；以及阻挡件，所述阻挡件设置于所述防护网3的内侧，并且用于将防护网3固定在所述衬砌混凝土上；其中，所述阻挡件4通过固定件5固定于所述紧固螺栓上。

本实施例中，所述紧固螺栓2可以选自化学锚栓、膨胀螺栓和锚杆中的一种或多种，在安装所述紧固螺栓2时，确保紧固螺栓2的一端位于所述衬砌混凝土1的外部。优选地，所述紧固螺栓的顶头设置有钉形帽头，所述紧固螺栓的螺杆上设置有套母，既可以套母用来完成对于阻挡件的紧固，同时钉形帽头用来防止套母的松动脱落，造成防护结构的失效。

本实施例中，所述安装孔沿所述隧道的延伸方向开设有多列，或者所述安装孔开设在所述隧道拱顶的衬砌混凝土缺陷部位。

优选地，所述防护网3选自玻璃纤维网、钢丝网和碳纤维布中的一种或多种，并且优选地，所述防护网3可以通过粘结的方式固定于所述衬砌混凝土1，此时，用于粘结防护网3和衬砌混凝土1的材料可以选择自快速固化环氧树脂、聚氨酯、聚脲和水泥基砂浆中的一种或多种。当然，所述防护网3也可以直接浮于所述衬砌混凝土的内表面，此时，所述衬砌混凝土与所述防护网3之间不设置粘结材料。

参考图1和图2，所述阻挡件4选择为垫片，也就是说，当所述衬砌混凝土1的缺陷较小时，可以使用垫片固定所述防护网3，所述固定件5为螺母，所述垫片套设在所述紧固螺栓2上，并由螺母进行固定。

图3为本公开的另一个实施方式的隧道拱顶的衬砌混凝土防脱落加固结构的示意图，图4为图3的剖视图。

参考图3和图4，所述阻挡件4选择为钢带，也就是说，当所述衬砌混凝土1的缺陷较大时，可以使用钢带固定所述防护网3，以使得防护网3被固定得更牢固。

图5为本公开的钢带的横截面结构示意图，参考图5，本实施例的钢带为W型钢带。

也就是说，本实施例中，所述钢带的宽度方向的两端沿其长度方向形成有加强肋6，所述加强肋6突出于所述钢带的内表面；并且优选地，所述加强肋6的横截面为三角形，以通过加强肋6的设置提高钢带的强度。

而且，在所述加强肋6所对应的钢带处形成有凹槽，且所述凹槽的横截面也为三角形，以在不过多降低钢带强度的前提下，降低钢带的质量。

尤其是，为检测所述防护网的变形和受力，在所述防护网上安装有光纤位移传感器(图中未示出)，由此，当所述防护网发生变形时，所述光纤位移传感器产生位移变化输出，从而使得工作人员能够有针对性地对隧道缺陷进行处理。

本实施例的隧道拱顶的衬砌混凝土防脱落加固结构施工方便，能够有效的防止拱顶衬砌混凝土掉块；并且即使掉块后，也会被防护网兜住，能方便工务人员及时发现掉块，进行后期加固等处理，保护行车安全。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种隧道拱顶的衬砌混凝土防脱落加固结构，其特征在于，包括：

紧固螺栓，所述紧固螺栓安装于所述衬砌混凝土上所开设的安装孔内；

防护网，所述防护网铺设在所述衬砌混凝土的内壁面上；以及

阻挡件，所述阻挡件设置于所述防护网的内侧，并且用于将防护网固定在所述衬砌混凝土上；

其中，所述阻挡件通过固定件固定于所述紧固螺栓上。

2.根据权利要求1所述的隧道拱顶的衬砌混凝土防脱落加固结构，其特征在于，所述紧固螺栓选自化学锚栓、膨胀螺栓和锚杆中的一种或多种；和/或，所述防护网选自玻璃纤维网、钢丝网和碳纤维布中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的隧道拱顶的衬砌混凝土防脱落加固结构，其特征在于，所述紧固螺栓的顶头设置有钉形帽头，所述紧固螺栓的螺杆上设置有套母。

4.根据权利要求1所述的隧道拱顶的衬砌混凝土防脱落加固结构，其特征在于，所述防护网通过粘结的方式固定于所述衬砌混凝土；和/或所述防护网直接浮于所述衬砌混凝土的内壁面。

5.根据权利要求4所述的隧道拱顶的衬砌混凝土防脱落加固结构，其特征在于，在所述防护网上安装有光纤位移传感器，用于监测防护网的变形和受力。

6.根据权利要求1所述的隧道拱顶的衬砌混凝土防脱落加固结构，其特征在于，所述阻挡件为垫片或钢带。

7.根据权利要求6所述的隧道拱顶的衬砌混凝土防脱落加固结构，其特征在于，沿所述钢带的长度方向开设有多个通孔，紧固螺栓穿过通孔，并通过固定件将所述钢带固定于所述紧固螺栓上。

8.根据权利要求7所述的隧道拱顶的衬砌混凝土防脱落加固结构，其特征在于，所述钢带的宽度方向的两端沿其长度方向形成有加强肋，所述加强肋突出于所述钢带的内表面。

9.根据权利要求8所述的隧道拱顶的衬砌混凝土防脱落加固结构，其特征在于，在所述加强肋所对应的钢带处形成有凹槽。

10.根据权利要求9所述的隧道拱顶的衬砌混凝土防脱落加固结构，其特征在于，所述加强肋的横截面为三角形，和/或，所述凹槽的横截面为三角形。

Images