[實用新型]硬巖隧道掘進機工法復合式鋼纖維混凝土襯砌結構

有效

• 申請號: 201320345996.0
• 申請日: 2013-06-17
• 公開（公告）號: CN203321535U
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 林剛;李德才;羅世培;張建祥;朱宏海;喻波;陳軍;史宣陶;鄒鑫;張紅英;柴家遠
• 申請（專利權）人: 中鐵二院工程集團有限責任公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10
• 代理公司: 成都惠迪專利事務所 51215
• 代理人: 王建國

技術領域

本實用新型涉及隧道工程，特別涉及一種采用硬巖隧道掘進機工法施工的城市軌道交通區間隧道復合式襯砌結構。

背景技術

雖然目前國內城市軌道交通建設如火如荼，但由于工程水文地質和環境條件的限制，國內城市快速軌道交通區間隧道較少采用硬巖隧道掘進機工法施工，截至目前，除重慶地鐵區間隧道有硬巖隧道掘進機工法的工程實例外，國內其他城市在城市快速軌道交通領域，還未有成功工程案例。

根據開挖模式，硬巖隧道掘進機分為開敞式和護盾式兩種。開敞式隧道掘進機主要適用于強度和整體性均較好的巖質地層，采用“初期支護＋二次襯砌”復合式襯砌結構，重慶地鐵硬巖隧道掘進機區間隧道采用的就是該種結構形式；護盾式隧道掘進機主要適用于整體性較差或有斷層破碎帶的巖質地層，采用預制鋼筋混凝土拼裝襯砌結構形式，該結構與盾構隧道襯砌結構一致。

現有的開敞式隧道掘進機復合式襯砌初期支護包括錨桿、鋼筋網、噴射混凝土層和全環鋼架（或全環型鋼），二次襯砌為模筑現澆鋼筋混凝土。作為受力結構的噴射混凝土層一般厚達300mm，其內每間隔1.0～1.5m需埋設一榀全環鋼架（或全環型鋼），雖然結構能夠充分保證施工及運營中的安全，但在工程地質條件較好的Ⅱ、Ⅲ級圍巖地層，較強的初期支護較難與工程經濟性達成一致；同時施工過程中初期支護中的鋼筋網架設、二次襯砌中的鋼筋籠綁扎均需較長時間，不但影響施工作業速度，而且還帶來一定的施工安全隱患，因此有必要在保證安全的前提下，對結構體系及組成重新審視及研究。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種硬巖隧道掘進機工法復合式襯砌結構，在保證施工及運營安全的前提下能大幅度地降低工程造價，使安全性與工程經濟性得到更好的統一，同時還能有效降低施工過程中的施工安全隱患。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案如下：

本實用新型的硬巖隧道掘進機工法復合式襯砌結構，包括初期支護結構和二次襯砌結構，其特征是：所述初期支護結構由錨桿和噴射鋼纖維混凝土層構成，二次襯砌結構為模注現澆鋼纖維混凝土，初期支護結構與二次襯砌結構之間設置全包防水層。

本實用新型的有益效果是，在保證施工及運營安全的前提下，與現有硬巖隧道掘進機工法區間隧道復合式襯砌結構相比，采用噴射鋼纖維混凝土代替初期支護中的噴射混凝土，取消初期支護中的鋼筋網、全環鋼架（或全環型鋼），最大限度地減薄初期支護的厚度，將初期支護噴射混凝土層的功能由承力構件轉變為構造及找平層；采用模筑現澆鋼纖維混凝土代替二次襯砌中的模筑現澆鋼筋混凝土。以上結構運用于Ⅱ、Ⅲ級圍巖地層，不僅能將工程造價降低40～60%，還能將施工速度提高10～20%，同時有效地降低施工過程中的安全隱患。

附圖說明

本說明書包括如下兩幅附圖：

圖1是本實用新型硬巖隧道掘進機工法復合式鋼纖維混凝土襯砌結構的橫斷面示意圖；

圖2是本實用新型硬巖隧道掘進機工法復合式鋼纖維混凝土襯砌結構的錨桿布置示意圖。

圖中示出構件名稱及所對應的標記：錨桿11、噴射鋼纖維混凝土層12、全包防水層13、二次襯砌14。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。