CN212927881U - 内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板或球墨铸铁组合壁板 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及老旧隧道及地下工程等各种隧道领域，具体为一种内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板或球墨铸铁组合壁板。A型球墨铸铁壁板包括：带有螺栓隔板的弧形边框、螺栓隔板、外边框、上底板、弧形底板、径向连接孔、边框连接板、轴向连接孔、封头板，B型球墨铸铁壁板包括：弧形底板、弧形边框、底板加强筋、轴向连接孔、边框连接板、径向连接孔，内撑式隧道加固用的球墨铸铁组合壁板包括：带有螺栓隔板的弧形边框、轴向连接孔、封头板、弧形底板、螺栓隔板、外边框、上底板、径向连接孔、斜隔板。本实用新型适用于圆管形或马蹄形及椭圆形隧道病害部位路段拱壁的衬贴修复加固处理，确保老旧隧道病害隐患得以有效根除，延长了使用寿命。

Description

内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板或球墨铸铁组合壁板

技术领域

本实用新型涉及老旧隧道及地下工程等各种隧道病害的修复改造加固提高其安全质量和使用寿命的系统工程领域，具体为一种内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板或球墨铸铁组合壁板。

背景技术

目前，我国主要依据新奧法的基本原理进行隧道设计施工，自改革开放以来，我国的交通运输建设有了快速发展，特别是高铁建设己经达到世界先进水平，但由于路、桥、隧建设发展水平不平衡，尤其在隧道建设方面时常出现隧道拱壁衬砌脱空、掉块、塌方、漏水等病害，对投入运营和在建的近8000座/14500公里铁路隧道的危胁极大，自2010年至2017年新开通的七条铁路就有26座隧道发生上述病害事故，平均每年有 3.2座隧道发生病害事故，经济社会伤亡损失难以估量，原本设计规范寿命为100年，而塌方频率之高损失极大真是触目惊心，纯属豆腐渣工程，必须及时进行加固处理，确保运输安全。

2018年初，中铁总公司陆东福总经理召开的高层领导和专家会议上研究确认发生上述隧道病害问题根源归纳主要有三点：一是设计的先天不足，二是施工质量低劣，三是自然灾害。从兰新高铁张家庄3.8公里隧道垮塌清理垃圾现场不断出现岩体掉块砸人的情况和岩体结构分析判断，相当长的部分隧道围岩体都是没有自承能力的松散地质结构，据现场提供的设计施工技术参数，隧道拱壁衬砌平均内径为1000厘米，拱壁衬砌厚度为30～50厘米，我们采用ANSYS软件作有限元三维模拟分析计算，其单位承载能力严重不足，怎么能够承载抵抗住数百吨岩体超大载荷压力呢？

2008年汶川大地震后，有七种版本和国家科技进步一等奖的地质灾害考察报告一致明确公布有18条国家公路56座隧道被震垮塌，垮塌点位多达1000处以上，铁路隧道也有多处垮塌，所有救援通道全部堵塞，人员伤亡和经济损失极为惨重，这些被震垮塌的部位都是处于地质结构断层、流砂、松软等不良地质地段，上述这些隧道灾害现场提供的大数据，充分说明了中铁总公司作出的隧道病害的主要原因"是设计的先天不足"的结论是完全正确的，因为设计的先天不足又怎能保障施工质量和抵御自然灾害呢？

我国目前修建隧道主要施工方法是矿山法(钻爆法)和盾构法，在挖洞后根据现场岩体结构情况采用支模浇筑混凝土或用标准混凝土管片进行二次衬砌拱壁，但由于我国隧道施工所用的混凝土材料属于脆性材料，其抗压强度虽高，而其抗拉强度极低，仅是其抗压强度的十分之一，由于隧道施工各路段的地质结构的复杂性和断裂性，很难在设计施工中完全作到相应的合理结构匹配和确保安全质量的可靠性，近期"道路瞭望"电子版杂志发表一篇关于我国隧道质量和使用寿命的报道中指出：我国使用寿命只有30～40年，那些"设计的先天不足"的诸多隧道不知存在多少难以估量的事故隐患，一旦出现垮塌等病害事故，不是全线停运，就是车毁人亡，造成严重的经济损失。因此，改进和提高隧道的结构强度，确保隧道的安全质量的可靠性，是隧道建设工程领域所面临的急迫的重要研究课题。

实用新型内容

针对以往多年来由于设计的先天不足而形成的隧道病害隐患，本实用新型的目的在于提供一种内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板或球墨铸铁组合壁板，采用两种有效改进和提高隧道结构强度，在基本保持原来隧道拱壁形状，不作大拆大卸的情况下，重点改造拱壁支撑方式和结构材料，缩短洞内施工作业时间，从根源上消除隧道病害，从而有效解决和弥补传统隧道存在的安全质量低，使用寿命低，病害频率高的问题。

本实用新型技术方案是：

一种内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板，A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板包括：带有螺栓隔板的弧形边框、螺栓隔板、外边框、上底板、弧形底板、径向连接孔、边框连接板、轴向连接孔、封头板，具体结构如下：

弧形底板的轴向两端上部相对设置带有螺栓隔板的弧形边框，弧形底板的径向两端下部相对设置边框连接板，每个带有螺栓隔板的弧形边框径向两端分别设置封头板，封头板下端与其对应的边框连接板为一体结构，每个封头板和边框连接板上分别开设径向连接孔；每个带有螺栓隔板的弧形边框为螺栓隔板、外边框、上底板一体组成的弧形下凹槽结构，螺栓隔板与外边框相对平行设置，螺栓隔板与外边框的上端通过上底板连接，螺栓隔板位于内侧、外边框位于外侧，螺栓隔板下端与弧形底板一体连接，每个外边框上均布轴向连接孔。

所述的内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板，装配时，A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板沿径向组装成环状结构，沿径向相邻两个A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板之间的边框连接板相对应，通过螺栓穿过相对应边框连接板之间的径向连接孔连接固定；同时，两个以上环状结构沿轴向组装，沿轴向相邻两个A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板之间外边框相对应，通过螺栓穿过相对应外边框之间的轴向连接孔连接固定；A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板沿径向和轴向组装成隧道加固结构，所述隧道加固结构位于原拱壁内，原拱壁内侧与所述隧道加固结构外侧之间通过混凝土砂浆层连接，形成内撑式隧道结构。

所述的内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板，A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板加固结构如下：每个A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板上，两个带有螺栓隔板的弧形边框宽度分别为B和C，B端为螺栓插入端，C端为螺母安装端，且B>C；沿轴向相邻两个A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板之间外边框相对应，通过螺栓穿过相对应外边框之间的轴向连接孔，并通过螺母连接固定；相邻两个A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板之间相连的B端和C端，设置于原拱壁内侧的浅槽中，A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板与原拱壁之间通过混凝土砂浆层加固连接。

一种内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板，B型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板包括：弧形底板、弧形边框、底板加强筋、轴向连接孔、边框连接板、径向连接孔，具体结构如下：

弧形底板的轴向两端上部对称设置弧形边框，弧形底板的径向两端下部对称设置边框连接板，每个弧形边框上均布轴向连接孔，每个边框连接板上均布径向连接孔，弧形底板底部均布底板加强筋。

所述的内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板，装配时，B型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板沿径向组装成环状结构，沿径向相邻两个B型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板之间的边框连接板相对应，通过螺栓穿过相对应边框连接板之间的径向连接孔，并通过配套的弹簧垫圈和螺母连接固定，相对应的边框连接板之间设置塑胶条，螺栓和螺母外侧分别设置防水罩，防水罩分别通过粘结胶膏与相对应的边框连接板连接；同时，两个以上环状结构沿轴向组装，沿轴向相邻两个B型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板之间弧形边框相对应，通过螺栓穿过相对应弧形边框之间的轴向连接孔连接固定；B型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板沿径向和轴向组装成隧道加固结构，所述隧道加固结构位于原拱壁内，形成内撑式隧道结构。

一种内撑式隧道加固用的球墨铸铁组合壁板，内撑式隧道加固用的球墨铸铁组合壁板包括：带有螺栓隔板的弧形边框、轴向连接孔、封头板、弧形底板、螺栓隔板、外边框、上底板、径向连接孔、斜隔板，具体结构如下：

弧形底板的轴向两端上部对称设置带有螺栓隔板的弧形边框，每个带有螺栓隔板的弧形边框径向两端分别设置封头板，每个封头板上开设径向连接孔；每个带有螺栓隔板的弧形边框为中间部分和两端部分一体的组合结构，其中：中间部分为螺栓隔板、外边框、上底板一体组成的弧形下凹槽结构，螺栓隔板与外边框相对平行设置，螺栓隔板与外边框的上端通过上底板连接，螺栓隔板位于内侧、外边框位于外侧，螺栓隔板下端与弧形底板一体连接，外边框上均布轴向连接孔；两端部分为对称设置于中间部分的两端，两端部分的每个端部为斜隔板、外边框、上底板一体组成的弧形下凹槽结构，斜隔板与外边框相对设置呈锐角，斜隔板位于内侧、外边框位于外侧，外边框上均布轴向连接孔，斜隔板与外边框的上端通过上底板连接，斜隔板下端与弧形底板一体连接，所述两端部分弧形下凹槽的横截面宽度由内到外逐渐增加。

所述的内撑式隧道加固用的球墨铸铁组合壁板，弧形底板上、螺栓隔板之间设置横筋板，弧形底板上、带有螺栓隔板的弧形边框之间填充混凝土、铸造圆棒，铸造圆棒设置在横筋板上，并浇筑混凝土与带有螺栓隔板的弧形边框上端平齐圆整。

所述的内撑式隧道加固用的球墨铸铁组合壁板，装配时，内撑式隧道加固用的球墨铸铁组合壁板沿径向组装成环状结构，沿径向相邻两个内撑式隧道加固用的球墨铸铁组合壁板之间的封头板相对应，通过螺栓穿过相对应封头板之间的径向连接孔连接固定；同时，两个以上环状结构沿轴向组装，沿轴向相邻两个内撑式隧道加固用的球墨铸铁组合壁板之间外边框相对应，通过螺栓穿过相对应外边框之间的轴向连接孔连接固定；内撑式隧道加固用的球墨铸铁组合壁板沿径向和轴向组装成隧道加固结构，所述隧道加固结构位于原拱壁内，原拱壁内侧与所述隧道加固结构外侧之间通过混凝土砂浆层连接，形成内撑式隧道结构。

本实用新型的优点和有益效果是：

1)根据中铁总公司高层领导专家会议确认，由于设计的先天不足的病害隧道有8000座/14500公里(不含公路，地铁隧道)，对运输安全危胁极大，事故多发惊人，2010 年至2017年就有新开通的七条铁路有26座隧道发生病害事故，平均每年发生3.2座隧道病害事故，病害率之高骇人听闻，经济损失极大。因此，采用本实用新型修复改造补强加固这些存在病害隧道确保运输安全，提高安全质量和使用寿命具有重大的社会经济技术价值。

2)本实用新型所采用的内撑式球墨铸铁壁板或球墨铸铁组合壁板，对施工方法大大简化，对原有的隧道拱壁不进行大拆大卸，不仅节省了大量的拆除工时，还有效避免了原来存在的掉块、塌方等再生事故，对原来的拱壁过薄和背部岩体自承力不足进行有针对性内撑式补强加固处理，从而排除了不良地质地段隧道病害事故隐患风险，有效弥补和强化拱壁结构的支撑结构强度，真正确保了隧道的安全质量可靠性和延长使用寿命，完全达到使用寿命100年，堪比新建隧道一样，可节省大量建设投资。

3)本实用新型由于采用了内撑式球墨铸铁壁板或球墨铸铁组合壁板给隧道防水处理创造了有利条件，在所有单环组装连接和纵向接续环与环的连接的接缝均采用了双联形式抗老化塑胶密封条防水处理，有效解决了以往混凝土衬砌拱壁长期存在的漏水问题，在北方寒冷地区隧道可以取消原来配置的"捅冰溜子班"三班守护。

4)本实用新型由若干单块壁板按着原隧道拱壁经过旋切浅挖槽整修好的拱壁贴衬安装成整环，往下一环接一环的安装到末端为业，在新安装的加固壁板与原拱壁之间预留的空隙用混凝土砂浆层固定，形成整体支撑加固结构体系，确保老旧隧道病害隐患得以有效根除，提高隧道结构强度和安全质量的可靠性，延长了使用寿命，具有重大的经济技术价值。

附图说明

图1-图2为A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板零件图。其中，图1为主视图，图2为图1中的D-D剖视图。图中，1-A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板，101- 带有螺栓隔板的弧形边框，102-螺栓隔板，103-外边框，104-上底板，105-弧形底板， 106-径向连接孔，107-边框连接板，108-轴向连接孔，109-封头板，B为螺栓插入端， C为螺母安装端。

图3为A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板装配示意图。图中，1-A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板，2-原拱壁，3-混凝土砂浆层，107-边框连接板。

图4-图5为B型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板零件图。其中，图4为主视图，图5为图4中的A向视图。图中，4-B型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板，401-弧形底板，402-弧形边框，403-底板加强筋，404-轴向连接孔，405-边框连接板，406-径向连接孔。

图6为B型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板装配示意图。图中，2-原拱壁，4-B 型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板，405-边框连接板。

图7为B型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板连接示意图(无螺栓隔板)。图中，405-边框连接板，5-螺母，6-防水罩，7-弹簧垫圈，8-塑胶条，9-螺栓，10-粘结胶膏。

图8为A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板加固安装状态图。图中，2-原拱壁，3-混凝土砂浆层，11-浅槽，101-带有螺栓隔板的弧形边框，106-径向连接孔，107-边框连接板。

图9-图13为内撑式隧道加固用的球墨铸铁组合壁板零件图。其中，图9为主视图，图10为俯视图，图11为图10中的A-A剖视图，图12为图10中的B-B剖视图，图13为图10中的N向视图。图中，12-内撑式隧道加固用的球墨铸铁组合壁板，121- 带有螺栓隔板的弧形边框，122-横筋板，123-混凝土，124-铸造圆棒，125-轴向连接孔， 126-封头板，127-弧形底板，128-螺栓隔板，129-外边框，130-上底板，131-径向连接孔，132-斜隔板。

图14为内撑式隧道加固用的球墨铸铁组合壁板装配示意图。图中，2-原拱壁，3-混凝土砂浆层，12-内撑式隧道加固用的球墨铸铁组合壁板。

具体实施方式

图1-图2所示，A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板1，主要包括：带有螺栓隔板的弧形边框101、螺栓隔板102、外边框103、上底板104、弧形底板105、径向连接孔106、边框连接板107、轴向连接孔108、封头板109等，具体结构如下：

弧形底板105的轴向两端上部相对设置带有螺栓隔板的弧形边框101，弧形底板105的径向两端下部相对设置边框连接板107，每个带有螺栓隔板的弧形边框101径向两端分别设置封头板109，封头板109下端与其对应的边框连接板107为一体结构，每个封头板109和边框连接板107上分别开设径向连接孔106；每个带有螺栓隔板的弧形边框101为螺栓隔板102、外边框103、上底板104一体组成的弧形下凹槽结构，螺栓隔板102与外边框103相对平行设置，螺栓隔板102与外边框103的上端通过上底板104连接，螺栓隔板102位于内侧、外边框103位于外侧，螺栓隔板102下端与弧形底板105一体连接，每个外边框103上均布轴向连接孔108。

如图3所示，装配时，A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板1沿径向组装成环状结构，沿径向相邻两个A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板1之间的边框连接板 107相对应，通过螺栓穿过相对应边框连接板107之间的径向连接孔106连接固定；同时，两个以上环状结构沿轴向组装，沿轴向相邻两个A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板1之间外边框103相对应，通过螺栓穿过相对应外边框103之间的轴向连接孔108连接固定。A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板1沿径向和轴向组装成隧道加固结构，所述隧道加固结构位于原拱壁2内，原拱壁2内侧与所述隧道加固结构外侧之间通过混凝土砂浆层3连接，形成内撑式隧道结构。

如图2、图8所示，A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板1加固安装状态，每个A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板1上，两个带有螺栓隔板的弧形边框101宽度分别为B和C；沿轴向相邻两个A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板1之间外边框103相对应，通过螺栓穿过相对应外边框103之间的轴向连接孔108，并通过螺母连接固定；为减少拱壁挖槽宽度，B端为螺栓插入端，C端为螺母安装端，且B>C；相邻两个A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板1之间相连的B端和C端，设置于原拱壁2内侧的浅槽11中，A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板1与原拱壁2之间通过混凝土砂浆层3加固连接。这样对原隧道拱壁分段挖浅槽11，对原拱壁2不产生大面积支撑拱壁的破坏，可避免原拱壁2失去支撑能力而出现围岩体塌方。

如图4-图5所示，B型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板4，主要包括：弧形底板401、弧形边框402、底板加强筋403、轴向连接孔404、边框连接板405、径向连接孔406等，具体结构如下：

弧形底板401的轴向两端上部对称设置不带有螺栓隔板的弧形边框402，弧形底板401的径向两端下部对称设置边框连接板405，每个弧形边框402上均布轴向连接孔404，每个边框连接板405上均布径向连接孔406，弧形底板401底部均布底板加强筋403。

如图3、图7所示，装配时，B型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板4沿径向组装成环状结构，沿径向相邻两个B型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板4之间的边框连接板405相对应，通过螺栓9穿过相对应边框连接板405之间的径向连接孔406，并通过配套的弹簧垫圈7和螺母5连接固定，相对应的边框连接板405之间设置塑胶条8，螺栓9和螺母5外侧分别设置防水罩6，防水罩6分别通过粘结胶膏10与相对应的边框连接板405连接，实现防水密封处理；同时，两个以上环状结构沿轴向组装，沿轴向相邻两个B型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板4之间弧形边框402相对应，通过螺栓穿过相对应弧形边框402之间的轴向连接孔404连接固定。B型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板4沿径向和轴向组装成隧道加固结构，所述隧道加固结构位于原拱壁2内，形成内撑式隧道结构。

如图9-图13所示，内撑式隧道加固用的球墨铸铁组合壁板12，主要包括：带有螺栓隔板的弧形边框121、横筋板122、混凝土123、铸造圆棒124、轴向连接孔125、封头板126、弧形底板127、螺栓隔板128、外边框129、上底板130、径向连接孔131、斜隔板132等，具体结构如下：

弧形底板127的轴向两端上部对称设置带有螺栓隔板的弧形边框121，每个带有螺栓隔板的弧形边框121径向两端分别设置封头板126，每个封头板126上开设径向连接孔131；每个带有螺栓隔板的弧形边框121为中间部分和两端部分一体的组合结构，其中：中间部分为螺栓隔板128、外边框129、上底板130一体组成的弧形下凹槽结构，螺栓隔板128与外边框129相对平行设置，螺栓隔板128与外边框129的上端通过上底板130连接，螺栓隔板128位于内侧、外边框129位于外侧，螺栓隔板128 下端与弧形底板127一体连接，外边框129上均布轴向连接孔125。两端部分为对称设置于中间部分的两端，两端部分的每个端部为斜隔板132、外边框129、上底板130 一体组成的弧形下凹槽结构，斜隔板132与外边框129相对设置呈锐角，斜隔板132 位于内侧、外边框129位于外侧，外边框129上均布轴向连接孔125，斜隔板132与外边框129的上端通过上底板130连接，斜隔板132下端与弧形底板127一体连接，所述两端部分弧形下凹槽的横截面宽度由内到外逐渐增加。另外，弧形底板127上、螺栓隔板128之间设置横筋板122，弧形底板127上、带有螺栓隔板的弧形边框121 之间填充混凝土123、铸造圆棒124，铸造圆棒124设置在横筋板122上，可以防止混凝土脱落，并浇筑混凝土123与带有螺栓隔板的弧形边框121上端平齐圆整。

如图9、图14所示，装配时，内撑式隧道加固用的球墨铸铁组合壁板12沿径向组装成环状结构，沿径向相邻两个内撑式隧道加固用的球墨铸铁组合壁板12之间的封头板126相对应，通过螺栓穿过相对应封头板126之间的径向连接孔131连接固定；同时，两个以上环状结构沿轴向组装，沿轴向相邻两个内撑式隧道加固用的球墨铸铁组合壁板12之间外边框129相对应，通过螺栓穿过相对应外边框129之间的轴向连接孔125连接固定。内撑式隧道加固用的球墨铸铁组合壁板12沿径向和轴向组装成隧道加固结构，所述隧道加固结构位于原拱壁2内，原拱壁2内侧与所述隧道加固结构外侧之间通过混凝土砂浆层3连接，形成内撑式隧道结构。

本实用新型中，球墨铸铁壁板的材质选用QT600-7牌号，铸件选择V法或消失模铸造工艺生产。

如图3、图8、图14所示，本实用新型的施工过程如下：

1)在具体施工前，首先按着路方提供的原隧道路段的施工掘进曲线图从头到尾全面采用探测仪排查测量拱壁外侧存在的断层、裂纹、空洞等病害隐患，有针对性进行施工安装加固处理，在安装壁板的同时对所有壁板径向和纵向接头缝安装抗老化塑胶条进行严格的防水密封处理。

2)在上述加固施工安装完毕后，在壁板上的预留孔采用高压注浆泵充填混凝土砂浆层固定，形成均衡的完整的一体化高强度内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板或球墨铸铁组合壁板支撑结构体系，有利于老旧不合格的病害隧道的修复改造加固再利用，既保障了隧道的结构强度的安全质量的可靠性，又延长了使用寿命，具有可操作性、实用性及经济技术价值。

3)采用内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板或球墨铸铁组合壁板，在原来的老旧隧道的拱壁进行补强加固，基本保持原有拱壁衬砌形状和尺寸参数的基础上，研制适合能够与原来拱壁完全相吻合的隧道加固浅挖槽凹形球墨铸铁壁板与超薄形弧形四边框直连接式球墨铸铁组合壁板，单块径向安装成环，形成整体支撑防护结构体系，这样一环接一环的向前接续连接直到病害部位末端为止，是有效根除隧道病害隐患的便捷实用技术。

4)内撑式球墨铸铁组合壁板，在底板上是带有螺栓隔板的四个边框连接板进行径向单块壁板的组装成环和轴向一环接一环的连接固定，这种壁板在对原隧道拱壁内径进行浅挖旋切整修平齐后即可直接安装内撑式球墨铸铁组合壁板，适合大跨度高空间病危隧道的补强加固，施工便捷省时省力，能使隧道支撑结构强度提高2～3倍以上，安全可靠，使用寿命可达百年。

5)内撑式球墨铸铁壁板或球墨铸铁组合壁板，按着单环轴向壁板两边框的连接宽度事先对原混凝土拱壁进行浅挖相应的环形沟槽，然后将组装成环的壁板推装进对应的拱壁沟槽里形成高强度整体支撑防护结构体系。

6)内撑式球墨铸铁壁板或球墨铸铁组合壁板，其相邻两块之间径向连接和相邻两环之间的轴向接缝均设置双联式抗老化密封塑胶条进行严格的防水密封处理。

7)内撑式球墨铸铁壁板与球墨铸铁壁板，在其组装成环的外侧留有一定的空隙，以便进行注浆混凝土砂浆层固定处理，这样形成完整的连续的隧道加固支撑防护结构体系。

Claims (8)

1.一种内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板，其特征在于，A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板包括：带有螺栓隔板的弧形边框、螺栓隔板、外边框、上底板、弧形底板、径向连接孔、边框连接板、轴向连接孔、封头板，具体结构如下：

弧形底板的轴向两端上部相对设置带有螺栓隔板的弧形边框，弧形底板的径向两端下部相对设置边框连接板，每个带有螺栓隔板的弧形边框径向两端分别设置封头板，封头板下端与其对应的边框连接板为一体结构，每个封头板和边框连接板上分别开设径向连接孔；每个带有螺栓隔板的弧形边框为螺栓隔板、外边框、上底板一体组成的弧形下凹槽结构，螺栓隔板与外边框相对平行设置，螺栓隔板与外边框的上端通过上底板连接，螺栓隔板位于内侧、外边框位于外侧，螺栓隔板下端与弧形底板一体连接，每个外边框上均布轴向连接孔。

2.按照权利要求1所述的内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板，其特征在于，装配时，A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板沿径向组装成环状结构，沿径向相邻两个A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板之间的边框连接板相对应，通过螺栓穿过相对应边框连接板之间的径向连接孔连接固定；同时，两个以上环状结构沿轴向组装，沿轴向相邻两个A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板之间外边框相对应，通过螺栓穿过相对应外边框之间的轴向连接孔连接固定；A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板沿径向和轴向组装成隧道加固结构，所述隧道加固结构位于原拱壁内，原拱壁内侧与所述隧道加固结构外侧之间通过混凝土砂浆层连接，形成内撑式隧道结构。

3.按照权利要求1所述的内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板，其特征在于，A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板加固结构如下：每个A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板上，两个带有螺栓隔板的弧形边框宽度分别为B和C，B端为螺栓插入端，C端为螺母安装端，且B>C；沿轴向相邻两个A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板之间外边框相对应，通过螺栓穿过相对应外边框之间的轴向连接孔，并通过螺母连接固定；相邻两个A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板之间相连的B端和C端，设置于原拱壁内侧的浅槽中，A型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板与原拱壁之间通过混凝土砂浆层加固连接。

4.一种内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板，其特征在于，B型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板包括：弧形底板、弧形边框、底板加强筋、轴向连接孔、边框连接板、径向连接孔，具体结构如下：

弧形底板的轴向两端上部对称设置弧形边框，弧形底板的径向两端下部对称设置边框连接板，每个弧形边框上均布轴向连接孔，每个边框连接板上均布径向连接孔，弧形底板底部均布底板加强筋。

5.按照权利要求4所述的内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板，其特征在于，装配时，B型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板沿径向组装成环状结构，沿径向相邻两个B型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板之间的边框连接板相对应，通过螺栓穿过相对应边框连接板之间的径向连接孔，并通过配套的弹簧垫圈和螺母连接固定，相对应的边框连接板之间设置塑胶条，螺栓和螺母外侧分别设置防水罩，防水罩分别通过粘结胶膏与相对应的边框连接板连接；同时，两个以上环状结构沿轴向组装，沿轴向相邻两个B型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板之间弧形边框相对应，通过螺栓穿过相对应弧形边框之间的轴向连接孔连接固定；B型内撑式隧道加固用的球墨铸铁壁板沿径向和轴向组装成隧道加固结构，所述隧道加固结构位于原拱壁内，形成内撑式隧道结构。

6.一种内撑式隧道加固用的球墨铸铁组合壁板，其特征在于，内撑式隧道加固用的球墨铸铁组合壁板包括：带有螺栓隔板的弧形边框、轴向连接孔、封头板、弧形底板、螺栓隔板、外边框、上底板、径向连接孔、斜隔板，具体结构如下：

弧形底板的轴向两端上部对称设置带有螺栓隔板的弧形边框，每个带有螺栓隔板的弧形边框径向两端分别设置封头板，每个封头板上开设径向连接孔；每个带有螺栓隔板的弧形边框为中间部分和两端部分一体的组合结构，其中：中间部分为螺栓隔板、外边框、上底板一体组成的弧形下凹槽结构，螺栓隔板与外边框相对平行设置，螺栓隔板与外边框的上端通过上底板连接，螺栓隔板位于内侧、外边框位于外侧，螺栓隔板下端与弧形底板一体连接，外边框上均布轴向连接孔；两端部分为对称设置于中间部分的两端，两端部分的每个端部为斜隔板、外边框、上底板一体组成的弧形下凹槽结构，斜隔板与外边框相对设置呈锐角，斜隔板位于内侧、外边框位于外侧，外边框上均布轴向连接孔，斜隔板与外边框的上端通过上底板连接，斜隔板下端与弧形底板一体连接，所述两端部分弧形下凹槽的横截面宽度由内到外逐渐增加。

7.按照权利要求6所述的内撑式隧道加固用的球墨铸铁组合壁板，其特征在于，弧形底板上、螺栓隔板之间设置横筋板，弧形底板上、带有螺栓隔板的弧形边框之间填充混凝土、铸造圆棒，铸造圆棒设置在横筋板上，并浇筑混凝土与带有螺栓隔板的弧形边框上端平齐圆整。

8.按照权利要求6所述的内撑式隧道加固用的球墨铸铁组合壁板，其特征在于，装配时，内撑式隧道加固用的球墨铸铁组合壁板沿径向组装成环状结构，沿径向相邻两个内撑式隧道加固用的球墨铸铁组合壁板之间的封头板相对应，通过螺栓穿过相对应封头板之间的径向连接孔连接固定；同时，两个以上环状结构沿轴向组装，沿轴向相邻两个内撑式隧道加固用的球墨铸铁组合壁板之间外边框相对应，通过螺栓穿过相对应外边框之间的轴向连接孔连接固定；内撑式隧道加固用的球墨铸铁组合壁板沿径向和轴向组装成隧道加固结构，所述隧道加固结构位于原拱壁内，原拱壁内侧与所述隧道加固结构外侧之间通过混凝土砂浆层连接，形成内撑式隧道结构。

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