CN215332884U - 快速可靠拼装的二衬拱部弧形管片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种快速可靠拼装的二衬拱部弧形管片，整体呈左右对称的弧形状，采用钢筋混凝土浇筑而成，在拱部弧形管片的两端头分别设置有半球形凸起。拱部弧形管片端头设置半球形凸起，用于与边墙进行拼装，能有效降低拼装后二衬使用时的工作应力，有效减少拼装时的碰撞及磨损，减少出现部件弯曲、裂缝、断裂的负面情况，使拱部弧形管片+边墙现浇的二次衬砌施工方法能得以实现，从而避免拱顶脱落塌陷的风险。

Description

快速可靠拼装的二衬拱部弧形管片

技术领域

本实用新型涉及隧道混凝土衬砌施工技术，具体涉及一种快速可靠拼装的二衬拱部弧形管片。

背景技术

矿山法开挖采取隧道二衬传统施工工艺通过向顶部垂直灌注孔逐孔注入混凝土的方式，是利用混凝土重力自流填满二衬空间的原理。由于混凝土的流动性难以达到理想状态，在混凝土灌注到隧道拱顶后，整个灌注纵向断面基本成等腰三角形正态分布，该等腰三角形的等腰边随灌注口间距的大小发生变化，灌注口间距越大，等腰三角形的腰边就越长，意味着二衬背后脱空越大。该现象也会随混凝土灌注泵压力的大小而变化，灌注压力偏大时脱空现象会减小，灌注压力偏小时脱空现象会增大，同时两个拱顶灌注孔之间的空气也很难全部排空，拱顶空洞现象的出现不可避免。

因此，隧道二衬传统施工工艺受现有灌注施工设备和工艺的限制，二衬拱部背后脱空的现象很常见。为了解决二衬背后拱部脱空的现象，项目组提出了将隧道二衬分为左右两侧的边墙9和拱部弧形管片2，采用先现浇边墙，再将隧道外预制好的拱部弧形管片运进隧道内，置于现浇边墙上进行拼装从而完成二衬施工，如图3所示。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种专用于拼装式衬砌的拱部弧形管片，能实现快速可靠拼装。

为此，本实用新型采用的技术方案为：一种快速可靠拼装的二衬拱部弧形管片，整体呈左右对称的弧形状，采用钢筋混凝土浇筑而成，在拱部弧形管片的两端头分别设置有半球形凸起。

作为上述方案的优选，所述半球形凸起与拱部弧形管片的外壁齐平，除半球形凸起外，拱部弧形管片的端面为斜面。

进一步优选，所述拱部弧形管片的弦长至少应覆盖隧道行车宽度，拱部弧形管片的厚度比二衬厚度小15—20cm。利用初支与拱部弧形管片之间的15—20cm的预留空间，进行纵向混凝土回填及纵向注浆系统的布设，确保拱部弧形管片与初支之间注浆后无空洞产生。

进一步优选，所述拱部弧形管片内的主钢筋笼呈弧形状，是由内侧环向筋、外侧环向筋、内侧纵向筋、外侧纵向筋和径向筋绑扎而成的网状结构；所述主钢筋笼的左右两端头位置处还设置有加强配筋，所述加强配筋包括内侧环向加强配筋、外侧环向加强配筋，内侧环向加强配筋相对内侧环向筋向内偏移，外侧环向加强配筋相对外侧环向筋向外偏移，且径向筋分别延长后与内侧环向加强配筋、外侧环向加强配筋搭接绑扎，内侧纵向筋向内偏移至内侧环向加强配筋位置处，外侧纵向筋向外偏移至外侧环向加强配筋位置处，通过加强配筋增加拼接位置处的强度。

进一步优选，所述加强配筋还包括配筋凸起，所述配筋凸起相对主钢筋笼朝正对半球形凸起的位置伸出，用于增加半球形凸起位置处的强度。

进一步优选，所述拱部弧形管片的左右两侧各对称设置有两个吊装孔，所述吊装孔为前后贯通的通孔，方便吊装。

进一步优选，所述拱部弧形管片上至少设置有两个外壁未穿透的径向注浆孔，且每个径向注浆孔配备有注浆孔堵头进行封堵，所述拱部弧形管片的两端各有一个纵缝注浆孔，从拱部弧形管片内壁逐渐向下倾斜延伸至端头位置处。增设未穿透的径向注浆孔，在进行拱部弧形管片与初支之间的缝隙浇筑时，能避免出现浆从径向注浆孔溢出的现象，同时预留的径向注浆孔又能通过电钻快速打通进行径向注浆，方便快捷；径向注浆完成再采用注浆孔堵头进行封堵，不影响后续的纵向注浆，纵缝注浆孔用于拱部弧形管片与边墙拼接位置处的注浆。该拱部弧形管片能进行径向注浆和纵缝补注，且事先未穿透的径向注浆孔能确保拱部弧形管片背后的混凝土回填，可避免单一材料注浆耗时较长、不易注满、留下拱部空洞等隐患，使注浆材料能充分填满二次衬砌背后、拱部弧形管片与边墙的拼接位置处，有效消除隧道二衬拱部空洞带来的安全质量隐患。

本实用新型的有益效果：拱部弧形管片端头设置半球形凸起，用于与边墙进行拼装，能有效降低拼装后二衬使用时的工作应力，有效减少拼装时的碰撞及磨损，减少出现部件弯曲、裂缝、断裂的负面情况，使拱部弧形管片+边墙现浇的二次衬砌施工方法能得以实现，从而避免拱顶脱落塌陷的风险。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为注浆孔堵头的结构示意图。

图3为拼装式衬砌的结构示意图。

图4为拱部弧形管片与边墙的拼接示意图。

图5为拱部弧形管片拼接位置处的钢筋结构。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图，对本实用新型作进一步说明：

根据图1—图5所示，一种快速可靠拼装的二衬拱部弧形管片，整体呈左右对称的弧形状，采用钢筋混凝土浇筑而成，在拱部弧形管片2的两端头分别设置有半球形凸起3。

最好是，半球形凸起3与拱部弧形管片2的外壁齐平，除半球形凸起3外，拱部弧形管片2的端面为斜面。拱部弧形管片2的弦长至少应覆盖隧道行车宽度，拱部弧形管片2的厚度比二衬厚度小15—20cm。

拱部弧形管片2内的主钢筋笼1呈弧形状，是由内侧环向筋11、外侧环向筋12、内侧纵向筋13、外侧纵向筋14和径向筋15绑扎而成的网状结构。主钢筋笼1的左右两端头位置处还设置有加强配筋7，加强配筋7包括内侧环向加强配筋71、外侧环向加强配筋72，内侧环向加强配筋71相对内侧环向筋11向内偏移，外侧环向加强配筋72相对外侧环向筋12向外偏移，且径向筋15分别延长后与内侧环向加强配筋71、外侧环向加强配筋72搭接绑扎，内侧纵向筋13向内偏移至内侧环向加强配筋71位置处，外侧纵向筋14向外偏移至外侧环向加强配筋72位置处。

加强配筋7还包括配筋凸起6，配筋凸起6相对主钢筋笼1朝正对半球形凸起的位置伸出，用于增加半球形凸起3位置处的强度。

拱部弧形管片2的左右两侧各对称设置有两个吊装孔5，吊装孔5为前后贯通的通孔。

拱部弧形管片2上设置有两个外壁未穿透的径向注浆孔21，且两个外壁未穿透的径向注浆孔21左右对称布置，径向注浆孔21至少为两个，但不限于两个，每个径向注浆孔21配备有注浆孔堵头8进行封堵。拱部弧形管片2的两端各有一个纵缝注浆孔22，从拱部弧形管片2内壁逐渐向下倾斜延伸至端头位置处。径向注浆孔21未穿透的预留厚度最好为5cm；纵缝注浆孔22的外侧端最好位于拱部弧形管片2端头的平面与半球形凸起的分界位置处。

拼装式衬砌包括左右两侧现浇的边墙9和拱部弧形管片2，拱部弧形管片2在隧道外预制完成后运至隧道内沿纵向成组安装在边墙9上方，每安装完成一组后随即进行拱部弧形管片的背后注浆。具体施工时，采用以下步骤：

步骤A、前期工作准备：对边墙9进行现场浇筑，拱部弧形管片2在隧道外预制完成后运至隧道内沿纵向进行成组安装。

拱部弧形管片2成组施工时，最好是，第一次以5片拱部弧形管片2为一组，此后可以是6片拱部弧形管片2为一组，最后一组以7片拱部弧形管片2进行安装及回填注浆。

步骤B、拱顶混凝土回填：通过混凝土回填泵送管进行拱部弧形管片与初支之间的混凝土回填，回填混凝土采用细石混凝土。

步骤C、径向注浆：用电钻打穿径向注浆孔21后，再利用径向注浆孔21进行注浆，注浆材料最好采用M20水泥砂浆，压力控制在0.1Mpa，注浆完成后用注浆孔堵头8对径向注浆孔21进行封堵。

步骤D、拱顶注浆：通过纵向注浆管进行拱部弧形管片与初支之间的纵向注浆。

步骤E、纵缝注浆：在拱部弧形管片2与边墙9装配的接缝外面用砂浆封堵，在封堵的高点预留排气孔，然后从纵缝注浆孔22注浆，注浆材料最好采用灌浆料，水料比为0.14:1，注浆压力为0.1MPa，并在高点处观察，当浆液压到高处时，用砂浆封堵排气孔，再低点保压一段时间，即可结束。

步骤F、按照步骤A—E的顺序进行下一组隧道衬砌的施工，直至隧道二次衬砌全部施工完成。

Claims (7)

1.一种快速可靠拼装的二衬拱部弧形管片，其特征在于：整体呈左右对称的弧形状，采用钢筋混凝土浇筑而成，在拱部弧形管片(2)的两端头分别设置有半球形凸起(3)。

2.根据权利要求1所述的快速可靠拼装的二衬拱部弧形管片，其特征在于：所述半球形凸起(3)与拱部弧形管片(2)的外壁齐平，除半球形凸起(3)外，拱部弧形管片(2)的端面为斜面。

3.根据权利要求1所述的快速可靠拼装的二衬拱部弧形管片，其特征在于：所述拱部弧形管片(2)的弦长至少应覆盖隧道行车宽度，拱部弧形管片(2)的厚度比二衬厚度小15—20cm。

4.根据权利要求1所述的快速可靠拼装的二衬拱部弧形管片，其特征在于：所述拱部弧形管片(2)内的主钢筋笼(1)呈弧形状，是由内侧环向筋(11)、外侧环向筋(12)、内侧纵向筋(13)、外侧纵向筋(14)和径向筋(15)绑扎而成的网状结构；所述主钢筋笼(1)的左右两端头位置处还设置有加强配筋(7)，所述加强配筋(7)包括内侧环向加强配筋(71)、外侧环向加强配筋(72)，内侧环向加强配筋(71)相对内侧环向筋(11)向内偏移，外侧环向加强配筋(72)相对外侧环向筋(12)向外偏移，且径向筋(15)分别延长后与内侧环向加强配筋(71)、外侧环向加强配筋(72)搭接绑扎，内侧纵向筋(13)向内偏移至内侧环向加强配筋(71)位置处，外侧纵向筋(14)向外偏移至外侧环向加强配筋(72)位置处。

5.根据权利要求4所述的快速可靠拼装的二衬拱部弧形管片，其特征在于：所述加强配筋(7)还包括配筋凸起(6)，所述配筋凸起(6)相对主钢筋笼(1)朝正对半球形凸起的位置伸出，用于增加半球形凸起位置处的强度。

6.根据权利要求1所述的快速可靠拼装的二衬拱部弧形管片，其特征在于：所述拱部弧形管片(2)的左右两侧各对称设置有两个吊装孔(5)，所述吊装孔(5)为前后贯通的通孔。

7.根据权利要求1所述的快速可靠拼装的二衬拱部弧形管片，其特征在于：所述拱部弧形管片(2)上至少设置有两个外壁未穿透的径向注浆孔(21)，且每个径向注浆孔(21)配备有注浆孔堵头(8)进行封堵，所述拱部弧形管片(2)的两端各有一个纵缝注浆孔(22)，从拱部弧形管片(2)内壁逐渐向下倾斜延伸至端头位置处。

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