[實用新型]隧道復合抗水壓結構

有效

• 申請號: 201420134187.X
• 申請日: 2014-03-24
• 公開（公告）號: CN203742623U
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 丁浩;方林;陳達章;王建華;蔣樹屏;黃倫海;李廣輝;鄭煒;莫蘋;許嵐
• 申請（專利權）人: 招商局重慶交通科研設計院有限公司
• 主分類號: E21D11/38
• 分類號: E21D11/38;E21F16/02
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所 11308
• 代理人: 周維鋒

技術領域

本實用新型涉及一種隧道工程技術領域，尤其涉及一種能夠顯著提高隧道安全與耐久性的隧道復合抗水壓結構。

背景技術

對于富水巖溶隧道或水下隧道，隧道襯砌結構往往需要考慮外水壓力的作用。然而，當前的隧道抗水壓結構往往限定為由“初期支護+二次襯砌”組成，但事實上這種單一的抗水壓襯砌結構型式存在諸多技術缺陷：

1）僅僅考慮初期支護和二次襯砌的作用，忽略了圍巖自身的承載能力，特別是實施注漿堵水后的圍巖的力學貢獻。

2）未考慮隧道洞身防排水系統對隧道外水壓力的影響，特別是通過調整洞身防排水系統的設置，可增大地下水排放能力，進而達到減小外水壓力的作用。

3）一味單純地通過加厚襯砌、提高混凝土標號等來提高抗水壓結構強度，從而在一定程度上加大了襯砌結構與圍巖兩者力學性能的差距，使得圍巖分擔外水壓力的作用更微弱。

可見，目前的這種單一的抗水壓結構型式，在外水壓力作用下，襯砌結構的安全度和耐久性難以保障，容易導致襯砌開裂、失效，影響隧道施工、運營安全，同時，地下水的流失引發嚴重的環境問題。

針對上述不足，本申請人發明了一種隧道復合抗水壓結構，以解決上述問題。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型提供一種了隧道復合抗水壓結構，該隧道復合抗水壓結構摒棄了由“初期支護+二次襯砌”組成的不合理的隧道抗水壓結構型式，綜合考慮加固圍巖、堵水、防水和排水等多種措施，可更好地提高隧道的抗水壓能力，以及襯砌結構的安全和耐久性，確保隧道的施工與運營安全。

本實用新型通過以下技術手段解決上述問題：

本實用新型的隧道復合抗水壓結構，它主要由堵水加固圈、初期支護、洞身防排水網絡系統和二次襯砌四部分組成，所述洞身防排水網絡系統包括設置在初期支護與二次襯砌之間的防水板和二次襯砌背后的環向排水管，所述堵水加固圈、初期支護、洞身防排水網絡系統和二次襯砌由外至內依次設置。

進一步，所述洞身防排水網絡系統還包括設置在初期支護與二次襯砌之間的縱向排水管。

進一步，還包括洞內排水系統，所述洞內排水系統包括沿洞身長度方向設置于洞內路面下的側排水溝以及橫向設置于洞內路面下且兩端分別與側排水溝和縱向排水管連通的橫向排水管。

進一步，還包括圍巖層，所述圍巖層與堵水加固圈緊密貼合。

進一步，所述堵水加固圈和二次襯砌的斷面為環狀封閉殼體結構。

進一步，所述堵水加固圈包括一堵水層，其通過混合有防水材料的注漿對所述圍巖進行堵水加固，并通過調節注漿參數控制圍巖的力學參數。

進一步，所述堵水層具有彈性。

本實用新型的隧道復合抗水壓結構具有以下有益效果：

1）充分發揮了堵水加固圈對圍巖作為承載結構可分擔外水壓力的作用，改變了以往單純地通過加厚襯砌、提高混凝土標號等方式來提高抗水壓結構強度的問題；

2）促進了襯砌結構與圍巖在外水壓力作用下的變形協調；

3）豐富了提高隧道抗水壓能力的工程措施；

4）提高了隧道的安全與耐久性。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述。

圖1為本實用新型的隧道復合抗水壓結構的斷面結構示意圖；

圖2為圖1中A區放大示意圖；

圖3為本實用新型的隧道復合抗水壓結構中堵水加固圈的結構示意圖。

具體實施方式

以下將結合附圖對本實用新型進行詳細說明，如圖1至2所示：本實施例的隧道復合抗水壓結構，它主要由堵水加固圈2、初期支護3、洞身防排水網絡系統和二次襯砌4四部分組成，所述洞身防排水網絡系統包括設置在初期支護3與二次襯砌4之間的防水板和二次襯砌背后的環向排水管5，所述堵水加固圈2、初期支護3、洞身防排水網絡系統和二次襯砌4由外至內依次設置；優選的，還包括圍巖層1，所述圍巖層1與堵水加固圈2緊密貼合。在初期支護和二次襯砌的既有基礎上，增加了堵水加固圈和洞身防排水網絡系統，充分發揮了圍巖作為承載結構可分擔外水壓力的作用，促進了襯砌結構與圍巖在外水壓力作用下的變形協調；另外，堵水加固圈和初期支護還具有封閉地下水，控制隧道滲水量和保證施工期間洞室穩定性的作用。本實用新型的隧道復合抗水壓結構豐富了隧道抗水壓能力的工程措施，提高了隧道的安全與耐久性。