[實用新型]鋼-混凝土復合式隧道襯砌支護結構

有效

• 申請號: 201520729641.0
• 申請日: 2015-09-18
• 公開（公告）號: CN205025475U
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發明（設計）人: 戰福軍
• 申請（專利權）人: 南京聯眾建設工程技術有限公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21D11/18
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李靜

技術領域

本實用新型涉及一種隧道襯砌支護結構，尤其涉及一種公路、鐵路、輸水或防空工程隧道內部襯砌的鋼—混凝土復合結構。

背景技術

隧道襯砌是為了防止隧道內圍巖變形或坍塌，沿隧道洞身上部周向拱璧用鋼拱架及鋼—混凝土材料修筑的永久性支護結構。現有的隧道襯砌一般都設置初支護層及二次襯砌層。初支護層結構由工字鋼、拱架、鋼筋網、錨桿及噴射混凝土構成，用來承受隧道開挖后巖洞上方結構塑性變形產生的壓力，防止圍巖變形或塌落。隧道在設置初支護層后要進行二次襯砌，二次襯砌由防水布、混凝土等修筑成隧道最內層的襯砌，一是用來加固初支護層；二是與初支護層共同承受巖洞變形產生的壓力；三是美化外觀，線路優化，方便設置照明、通訊、排水等設施。上述結構及施工方法存在如下問題：①、一般來說，隧道的初支護層(即初次襯砌層)承受巖洞上部的大部分荷載，但初支護層的承載能力不僅取決于內部的鋼拱架，還取決于混凝土的配合與支持，而混凝土澆筑時是不會立即起到承載作用的，需要凝固和硬化時間，在這段時間支護強度是得不到嚴格保證的，特別是在地殼復雜地帶，繼而會經常發生隧道工程坍塌事故。②、混凝土凝固后是純剛性材料，不易變形、不抗震、易開裂，開裂后易滲水，并且很難修復，這是隧道運行后的通病。③、襯砌層太厚，一般都超過0.5米，在V類以上級別時，圍巖要達到0.7米甚至更厚，這樣就加大了斷面開挖面積和工程開挖量，延長了工期。④、混凝土工程需要凝固和硬化的時間，影響工程進度。⑤、需要專用的大型初砌臺車，設備投入大。⑥、鋼筋綁扎是用人施工，用工量大，速度慢。

實用新型內容

實用新型目的：本實用新型的目的是提供一種能立即承載受壓力、抗坍塌、抗開裂、承載能力強、可將初次襯砌與二次襯砌合二為一以及病害隧道修復加固的鋼-混凝土復合式隧道襯砌支護結構。

技術方案：本實用新型的第一種隧道襯砌支護結構，由帶有弧度的單元板片沿隧道洞壁周向和軸向拼裝而成；所述單元板片具有一對弧形邊和一對直邊，沿直邊方向在單元板片的內壁間隔設置凸筋，該凸筋的弧度與弧形邊一致，且凸筋與單元板片之間形成空腔柱體，所述凸筋表面開設混凝土澆注孔，與凸筋對應的單元板片上開設混凝土溢出孔；同時所述弧形邊向內彎折形成端面法蘭，并在直邊上設側邊法蘭。

本實用新型的第二種隧道襯砌支護結構，由帶有弧度的單元板片沿隧道洞壁周向和軸向拼裝而成；所述單元板片具有一對弧形邊和一對直邊，沿直邊方向在單元板片的外壁間隔設置凸筋，該凸筋的弧度與弧形邊一致，且凸筋與單元板片之間形成空腔柱體，所述凸筋表面開設混凝土溢出孔，與凸筋對應的單元板片上開設混凝土澆注孔；同時所述弧形邊向內彎折形成端面法蘭，并在直邊上設側邊法蘭。

本實用新型的第三種隧道襯砌支護結構，由帶有弧度的單元板片沿隧道洞壁周向和軸向拼裝而成；所述單元板片具有一對弧形邊和一對直邊，該單元板片向內側延伸形成帶有弧度的凸筋，該凸筋沿直邊方向間隔分布，且其弧度與弧形邊一致，所述單元板片與凸筋形成凹槽，并設有用于封堵該凹槽槽口的封堵鋼帶，該封堵鋼帶與凸筋之間形成空腔柱體，同時在凸筋表面開設混凝土澆注孔，在封堵鋼帶上開設混凝土溢出孔；將所述弧形邊向內彎折形成端面法蘭，并在直邊上設側邊法蘭。

本實用新型的第四種隧道襯砌支護結構，由帶有弧度的單元板片沿隧道洞壁周向和軸向拼裝而成；所述單元板片具有一對弧形邊和一對直邊，該單元板片向外側延伸形成帶有弧度的凸筋，該凸筋沿直邊方向間隔分布，且其弧度與弧形邊一致，所述單元板片與凸筋形成凹槽，并設有用于封堵該凹槽槽口的封堵鋼帶，該封堵鋼帶與凸筋之間形成空腔柱體，同時在封堵鋼帶上開設混凝土澆注孔，在凸筋表面開設混凝土溢出孔；將所述弧形邊向內彎折形成端面法蘭，并在直邊上設側邊法蘭。

在寒冷地區，為了防止低溫對結構的破壞，可以在隧道襯砌支護結構表面向隧道內側依次增設保溫層和金屬內襯層。

本實用新型的第一種隧道襯砌支護結構的制作方法，包括如下步驟：

(1)預備主鋼板和輔助鋼板；

(2)所述主鋼板具有第一對邊和第二對邊，將其第一對邊向上彎折，在彎折部分開設法蘭連接孔得到端部法蘭，沿第二對邊在主鋼板上間隔開設與第一對邊相平行的混凝土溢出孔；

(3)將所述輔助鋼板彎曲成截面為半閉合狀的凸筋，其長度接近第一對邊，并在該凸筋表面開設混凝土澆注孔；

(4)沿第二對邊將所述凸筋間隔扣合在主鋼板內側的混凝土溢出孔上，凸筋與主鋼板之間形成空腔柱體，得到復合型鋼板；

(5)將復合型鋼板彎曲成帶有弧度的、內壁具有凸筋的板片結構；