[發明專利]一種設有隔離層結構的雙襯砌隧道

在審

• 申請號: 201810523259.2
• 申請日: 2018-05-28
• 公開（公告）號: CN108756942A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 陳毅明;柯小華;張濤;馮金海;黃郁林;王凱;何一韜;李碩標;栗小龍;徐濤;陳羽翔;王艷斌;劉昌;鄧君;吳勇
• 申請（專利權）人: 中交城市軌道交通設計研究院有限公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21D11/38
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 張凱

本發明公開了一種設有隔離層結構的雙襯砌隧道，該裝置包括隧道主體，其包括由外到里依次分布的一次襯砌和二次襯砌，所述一次襯砌和二次襯砌之間設有采用柔性材料制作的隔離層，所述隔離層用于隔離所述一次襯砌發生形變時對所述二次襯砌的作用力，所述隔離層為抗拉強度≥3.0MPa，彈性模量≥0.1Ga且≤0.5Ga，拉伸斷裂伸長率≥20％，玻璃化溫度≤－70℃的聚乙烯高分子材料。本發明提供的一種設有隔離層結構的雙襯砌隧道，結構簡單、施工方便快捷、防水性能好，隔離層的設置使一次襯砌與二次襯砌的受力更加明確，同時增強了隧道的結構抗滲防水能力，適用于復雜工程地質、水文地質等建設條件的公路、鐵路、軌道交通隧道和水工隧道等工程領域。

技術領域

本發明涉及隧道工程技術領域，具體涉及一種設有隔離層結構的雙襯砌隧道。

背景技術

從國內外鐵路、公路隧道工程的實踐經驗來看，隨著經濟社會的發展，一方面跨江、跨海隧道工程日益增多，隧道處于承壓水地層和穿越復雜巖溶、軟硬不均地層等不利建設條件的情況難于避免；另一方面，現代交通方式對隧道的抗裂、防滲等耐久性提出了更高的要求，傳統的隧道單層襯砌和雙層襯砌結構均難于滿足復雜水文、地質條件下現代隧道工程建設的需要。

按照以人為本的建設理念，從全壽命周期成本考慮，越來越多復雜水文、地質條件下的隧道工程采用雙層襯砌結構方案。在現階段，雙層襯砌的結構方案有兩種設計方法，一種是考慮一次襯砌早封閉成拱，承擔圍巖開挖初期的荷載，在一次襯砌混凝土強度達到設計要求后施作二次襯砌，二次襯砌與一次襯砌結合并且整體受力，共同承擔其后的圍巖及運營荷載，多用于地層相對均勻、穩固的工程地質建設條件；另一種是考慮一次襯砌為主承力結構，二次襯砌只考慮抗滲防水和作為安全儲備，多用于地層軟硬不均、巖溶發育等復雜工程地質建設條件。本發明主要針對地下水豐富、地層軟硬不均、巖溶發育等復雜工程地質建設條件，提出一種設有隔離層結構的雙襯砌隧道，結構受力明確，一次襯砌為主承力結構，二次襯砌只考慮抗滲防水和作為安全儲備，二次襯砌與一次襯砌之間設不傳遞彎矩和剪力的隔離層。本發明技術方案的受力體系完全不同于專利號200910154519.4的單層襯砌結構方案，也不同于專利號201110141846.3的二次襯砌與一次襯砌結合整體受力的結構方案。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種設有隔離層結構的雙襯砌隧道，通過設有隔離層解決了一次襯砌發生形變時對二次襯砌的影響，提高了隧道襯砌結構的整體變形協調能力，結構構造簡單，質量有保證。

為達到以上目的，本發明采取的技術方案是：

隧道主體，其包括由外到里依次分布的一次襯砌和二次襯砌，所述一次襯砌和二次襯砌之間設有采用柔性材料制作的隔離層，所述隔離層用于隔離所述一次襯砌發生形變時對所述二次襯砌的作用力。

在上述技術方案的基礎上，所述隔離層為抗拉強度≥3.0MPa，彈性模量≥0.1Ga且≤0.5Ga，拉伸斷裂伸長率≥20％的聚乙烯高分子材料。

在上述技術方案的基礎上，所述隔離層為玻璃化溫度≤－70℃的聚乙烯高分子材料。

在上述技術方案的基礎上，所述隔離層為厚度≥20mm且≤30mm的泡沫塑料。

在上述技術方案的基礎上，所述二次襯砌包括波形鋼板組件和纖維混凝土，所述纖維混凝土填充于所述隔離層和波形鋼板組件之間，所述波形鋼板組件包括多個沿所述隧道主體方向依次排列的波形鋼板。

在上述技術方案的基礎上，所述波形鋼板靠近所述纖維混凝土的表面上設有剪力釘。

在上述技術方案的基礎上，每任意兩個相鄰的所述波形鋼板之間均存在襯砌環縫，每一所述襯砌環縫的下方均設有環縫拼接板，所述環縫拼接板通過連接螺栓將所述波形鋼板與環縫拼接板連接固定。

在上述技術方案的基礎上，所述環縫拼接板的形狀與所述波形鋼板相契合。