CN217107046U - 一种用于公路隧道横通道的波纹钢板自封堵结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于公路隧道横通道的波纹钢板自封堵结构，属于隧道工程技术领域，解决了现有技术中波纹钢环向端头与近端围岩封堵的需要时间较长，且容易发生变形导致漏浆的问题。本实用新型包括数块沿隧道轴线方向依次连接的波纹钢板，相邻波纹钢板之间通过连接法兰连接，位于两端的波纹钢板的端部设置有封堵法兰，所述连接法兰位于波纹钢板面向隧道中心一侧，所述封堵法兰位于波纹钢板面向隧道围岩一侧。本实用新型采用封堵法兰作为封堵结构，取代了传统湿喷混凝土封堵的方式，既保证了波纹钢板背后注浆空间的密闭性，也提高了波纹钢整体式支护结构的施工效率，降低了施工成本，同时提高了支护结构的安全性。

Description

一种用于公路隧道横通道的波纹钢板自封堵结构

技术领域

本实用新型属于隧道工程技术领域，具体涉及一种用于公路隧道横通道的波纹钢板自封堵结构。

背景技术

现阶段的隧道支护工程，大多将锚杆、钢拱架、喷射混凝土等相互结合使用，这就造成施工存在时间周期长、手段操作复杂、人力物力成本较高，安全隐患大等问题，对工程造成不利影响。隧道加设横通道，将进一步加剧隧道变形及衬砌应力集中等现象。研究发现，横通道施工对主隧道变形和结构内力均存在一定影响，二者交叉部位的各点位移变形较大，并随开挖步骤的进行逐步加大，局部变形显著；横通道与主隧道交叉也会破坏主隧道的拱形支撑作用，衬砌刚度降低，出现部分弯曲受力的复杂受力状况，拱顶更是受到由横纵向正弯矩(内拉外压)以及横截面“整体受拉力”组成的最不利受力情况。

采用波纹钢板作为横通道的整体式支护形式，可解决传统施工方法暴露的问题。波纹钢整体式支护是在围岩开挖后，快速初喷混凝土，沿隧道纵向架立连续的预拼装波纹钢板，再在波纹钢支护与岩壁之间灌浆，填充波纹钢板与岩壁之间的空隙。在向波纹钢拱背注浆过程前，波纹钢板与掌子面的端头需要采用混凝土或枕木等材料进行预封堵，但是由于不同材料间的变形协调存在时效性以及可能出现的施工误差，容易出现漏浆的情况，导致波纹钢支护背后注浆效果不佳，影响结构受力，对结构运营埋下隐患。

目前用于横通道波纹钢支护结构，在对拱背后注浆前，已经在拱顶及边墙部位提前预留了注浆孔或注浆窗口，而在波纹钢环向端头与近端围岩部位通常需要进行全环湿喷混凝土，使得围岩与波纹钢板之间形成一个密闭空间。然而在波纹钢板全环安装完毕后再进行湿喷混凝土需要一定的施工时间，加上混凝土发挥强度效应也需要时间，这增加了施工成本，也降低了施工效率。此外，封闭混凝土与波纹钢板两种材料之间在注浆过程中易出现变形不协调的情况，极易发生漏浆冒水等现象，给施工安全带来隐患，对于波纹钢整体式支护结构的安全性也无法得到有效保障。

实用新型内容

针对现有技术中波纹钢环向端头与近端围岩封堵的需要时间较长，且容易发生变形导致漏浆的问题，本实用新型提供一种用于公路隧道横通道的波纹钢板自封堵结构，其目的在于：提高封堵施工效率，节约成本，同时提高支护结构的安全性。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于公路隧道横通道的波纹钢板自封堵结构，包括数块沿隧道轴线方向依次连接的波纹钢板，相邻波纹钢板之间通过连接法兰连接，位于两端的波纹钢板的端部设置有封堵法兰，所述连接法兰位于波纹钢板面向隧道中心一侧，所述封堵法兰位于波纹钢板面向隧道围岩一侧。

采用该技术方案后，通过采用同波纹钢板材质的封堵法兰作为封堵结构，取代了传统湿喷混凝土封堵的方式，既保证了波纹钢板背后注浆空间的密闭性，也提高了波纹钢整体式支护结构的施工效率，降低了施工成本，同时提高了支护结构的安全性。

作为优选，所述连接法兰和封堵法兰均与波纹钢板一体成型，且连接法兰和封堵法兰均与波纹钢板垂直。

采用该技术方案后，简化了波纹钢板的结构，安装更加快速，可有效提高施工效率，并且密闭性更好，不易发生漏浆的情况。

作为优选，相邻的连接法兰之间设置有防水密封垫，且通过高强螺栓固定连接。

采用该优选方案后，可防止连接处发生漏浆的情况，进一步提高密封效果。

作为优选，所述波纹钢板的外侧和内侧喷涂有速凝防水涂料。

采用该优选方案后，可提高波纹钢板的防腐性能，延长使用寿命。

作为优选，所述速凝防水涂料的厚度为1.5mm。

作为优选，所述波纹钢板与隧道围岩之间依次设置有填充混凝土和喷射混凝土，所述喷射混凝土内部设置有钢筋网，所述封堵法兰的宽度与填充混凝土的厚度相同。

作为优选，所述填充混凝土与喷射混凝土的连接处设置有环向排水盲管。

采用该优选方案后，若围岩中发生渗水，可从喷射混凝土与填充混凝土的接缝处渗入排水管中，从而实现对围岩中渗水的排放。

作为优选，所述环向排水盲管的截面形状为半圆形，开口朝向喷射混凝土并与喷射混凝土通过螺栓固定。

作为优选，相邻环向排水盲管的间距为100cm。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型通过采用同波纹钢板材质的封堵法兰作为封堵结构，取代了传统湿喷混凝土封堵的方式，既保证了波纹钢板背后注浆空间的密闭性，也提高了波纹钢整体式支护结构的施工效率，降低了施工成本，同时提高了支护结构的安全性。

2.连接法兰和封堵法兰与波纹钢板一体成型，简化了波纹钢板的结构，安装更加快速，可有效提高施工效率，并且密闭性更好，不易发生漏浆的情况。

3.连接法兰之间设置有防水密封垫，可防止连接处发生漏浆的情况，进一步提高密封效果。

4.波纹钢板的外侧和内侧喷涂有速凝防水涂料，可提高波纹钢板的防腐性能，延长使用寿命。

5.填充混凝土与喷射混凝土的连接处设置有环向排水盲管，若围岩中发生渗水，可从喷射混凝土与填充混凝土的接缝处渗入排水管中，从而实现对围岩中渗水的排放。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本实用新型的结构示意图；

其中，1-波纹钢板，2-连接法兰，3-封堵法兰，4-高强螺栓，5-防水密封垫，6-环向排水盲管，7-填充混凝土，8-隧道围岩，9-钢筋网，10-喷射混凝土。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面结合图1对本实用新型作详细说明。

一种用于公路隧道横通道的波纹钢板自封堵结构，如图1所示，包括数块沿隧道轴线方向依次连接的波纹钢板1，相邻波纹钢板1之间通过连接法兰2连接，连接法兰2上设置有螺栓孔，相邻的连接法兰2通过高强螺栓4连接。相邻的连接法兰2之间设置有防水密封垫5。位于两端的波纹钢板1的封堵端(即靠近已完成二衬施工的一端和靠近掌子面的一端)设置有封堵法兰3，封堵法兰3上没有设置螺栓孔。所述连接法兰2和封堵法兰3均与波纹钢板1一体成型，且连接法兰2和封堵法兰3均与波纹钢板1垂直。所述连接法兰2向隧道中心一侧翻折，所述封堵法兰3向隧道围岩一侧翻折。

所述波纹钢板1的外侧和内侧喷涂有1.5mm厚的速凝防水涂料。

所述波纹钢板1与隧道围岩之间依次设置有填充混凝土7和喷射混凝土10，所述喷射混凝土内部设置有钢筋网9，所述封堵法兰3的宽度与填充混凝土7的厚度相同。

所述填充混凝土7与喷射混凝土10的结合面间隔100cm设置有环向排水盲管6。所述环向排水盲管6的截面形状为半圆形，开口朝向喷射混凝土10并与喷射混凝土10通过螺栓固定。

本结构的施工方法如下：

衬砌结构由喷射混凝土+波纹钢板+波纹钢板背后砼填充组成，预留二衬衬砌施作空间。波纹钢型号为300mm-110mm-5mm，波纹钢背后采用C30素混凝土填充。

首先在隧道围岩8上铺设钢筋网9，然后采用C20混凝土初喷，待喷射混凝土强度达到要求之后，间隔100cm安装环向排水盲管6。波纹钢板按图纸进行加工，并预留环向和纵向螺栓孔。非封堵端波纹钢环向采用搭接方式连接，螺栓采用高强螺栓。波纹钢板纵向采用连接法兰2连接，螺栓采用高强螺栓。连接接头位置设置防水密封垫5，连接时要保证螺栓拧紧到位，保证密封垫防水效果。波纹钢板安装前在内外表面均喷涂1.5mm速凝防水涂料，施工完成后仍需再次在波纹钢内表面再次喷涂1.5mm速凝防水涂料。4米波纹钢板为一段,拱背填充采用泵送混凝土。两端采用上翻法兰(封堵法兰)进行封堵，自翻深度(即法兰的宽度)取决于注浆层厚度。将预拼装成整环的波纹钢板安装到岩壁上，对正上一段已经完成二衬施工后的封堵法兰，两个封堵法兰采用焊接固定。安装完毕之后，相邻封堵法兰的连接处以及靠近掌子面的封堵法兰与喷射混凝土之间使用密封胶或者其他措施进行防水处理，防止连接处出现漏水及其他问题。然后进行混凝土灌注，灌注自下而上，直到顶部冒浆。

以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于公路隧道横通道的波纹钢板自封堵结构，其特征在于：包括数块沿隧道轴线方向依次连接的波纹钢板(1)，相邻波纹钢板(1)之间通过连接法兰(2)连接，位于两端的波纹钢板(1)的端部设置有封堵法兰(3)，所述连接法兰(2)位于波纹钢板(1)面向隧道中心一侧，所述封堵法兰(3)位于波纹钢板(1)面向隧道围岩一侧。

2.根据权利要求1所述的一种用于公路隧道横通道的波纹钢板自封堵结构，其特征在于：所述连接法兰(2)和封堵法兰(3)均与波纹钢板(1)一体成型，且连接法兰(2)和封堵法兰(3)均与波纹钢板(1)垂直。

3.根据权利要求1所述的一种用于公路隧道横通道的波纹钢板自封堵结构，其特征在于：相邻的连接法兰(2)之间设置有防水密封垫(5)，且通过高强螺栓(4)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于公路隧道横通道的波纹钢板自封堵结构，其特征在于：所述波纹钢板(1)的外侧和内侧喷涂有速凝防水涂料。

5.根据权利要求4所述的一种用于公路隧道横通道的波纹钢板自封堵结构，其特征在于：所述速凝防水涂料的厚度为1.5mm。

6.根据权利要求1所述的一种用于公路隧道横通道的波纹钢板自封堵结构，其特征在于：所述波纹钢板(1)与隧道围岩之间依次设置有填充混凝土(7)和喷射混凝土(10)，所述喷射混凝土内部设置有钢筋网(9)，所述封堵法兰(3)的宽度与填充混凝土(7)的厚度相同。

7.根据权利要求6所述的一种用于公路隧道横通道的波纹钢板自封堵结构，其特征在于：所述填充混凝土(7)与喷射混凝土(10)的连接处设置有环向排水盲管(6)。

8.根据权利要求7所述的一种用于公路隧道横通道的波纹钢板自封堵结构，其特征在于：所述环向排水盲管(6)的截面形状为半圆形，开口朝向喷射混凝土(10)并与喷射混凝土(10)通过螺栓固定。

9.根据权利要求7所述的一种用于公路隧道横通道的波纹钢板自封堵结构，其特征在于：相邻环向排水盲管(6)的间距为100cm。

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