[發明專利]強腐蝕環境下超長使用壽命的盾構隧道襯砌結構及方法

在審

• 申請號: 201810766143.1
• 申請日: 2018-07-12
• 公開（公告）號: CN108756937A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 肖明清;孫文昊
• 申請（專利權）人: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: E21D11/08
• 分類號: E21D11/08;E21D11/10;E21D11/38
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 王福新

1.一種強腐蝕環境下超長使用壽命的盾構隧道襯砌結構，其特征在于，包括預制鋼筋混凝土襯砌管片(1)和鋼筋混凝土二次襯砌(2)；其中，

所述預制鋼筋混凝土襯砌管片(1)包括三層鋼筋，所述三層鋼筋由外至內分別為預制管片中的外側鋼筋(3)、預制管片中間層鋼筋(4)、預制管片內側鋼筋(5)，所述預制管片中的外側鋼筋(3)和所述預制管片內側鋼筋(5)為受力鋼筋用于承擔近期荷載，所述預制管片中間層鋼筋(4)不參與結構受力；

所述鋼筋混凝土二次襯砌(2)包括二次襯砌受力鋼筋(6)，所述預制鋼筋混凝土襯砌管片(1)還包括預埋徑向拉結筋接駁器(7)，所述預埋徑向拉結筋接駁器(7)用于使所述預制管片中間層鋼筋(4)和二次襯砌受力鋼筋(6)拉結，利用所述預制鋼筋混凝土襯砌管片(1)內部未腐蝕的所述預制管片中間層鋼筋(4)與所述二次襯砌受力鋼筋(6)作為新的承擔隧道外部荷載的疊合襯砌結構。

2.根據權利要求1所述的一種強腐蝕環境下超長使用壽命的盾構隧道襯砌結構，其特征在于，所述預制管片中間層鋼筋(4)包括環向受力主筋、縱向分布鋼筋和徑向拉結筋，等間距布置的所述徑向拉結筋用于連接所述預制管片中間層鋼筋(4)和所述預制管片內側鋼筋(5)。

3.根據權利要求2所述的一種強腐蝕環境下超長使用壽命的盾構隧道襯砌結構，其特征在于，所述徑向拉結筋內側連接所述預制管片內側鋼筋(5)的端頭部位并且預留遠期與所述二次襯砌受力鋼筋(6)連接的所述預埋徑向拉結筋接駁器(7)。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的一種強腐蝕環境下超長使用壽命的盾構隧道襯砌結構，其特征在于，所述預埋徑向拉結筋接駁器(7)端頭不外露并與所述預制鋼筋混凝土襯砌管片(1)內表面保持一定距離。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的一種強腐蝕環境下超長使用壽命的盾構隧道襯砌結構，其特征在于，若干個大小相同的所述預制鋼筋混凝土襯砌管片(1)連接而成的環狀結構以作為盾構隧道的外層。

6.根據權利要求1-5中任一項所述的一種強腐蝕環境下超長使用壽命的盾構隧道襯砌結構，其特征在于，所述預制鋼筋混凝土襯砌管片(1)之間接縫處包含外側防水溝槽(8)和外側備用防水溝槽(9)。

7.根據權利要求1-3中任一項所述的一種強腐蝕環境下超長使用壽命的盾構隧道襯砌結構，其特征在于，所述鋼筋混凝土二次襯砌(2)的厚度小于所述預制鋼筋混凝土襯砌管片(1)的厚度。

8.根據權利要求1-3中任一項或7所述的一種強腐蝕環境下超長使用壽命的盾構隧道襯砌結構，其特征在于，所述鋼筋混凝土二次襯砌(2)為連續的環形一體結構。

9.一種強腐蝕環境下超長使用壽命的盾構隧道襯砌方法，其特征在于，應用如權利要求1-8中任一項所述的一種強腐蝕環境下超長使用壽命的盾構隧道襯砌結構實現，具體包括如下步驟

S1：先施工所述預制鋼筋混凝土襯砌管片(1)，配置三層受力鋼筋，由外至內分別設置所述預制管片中的外側鋼筋(3)、所述預制管片中間層鋼筋(4)、所述預制管片內側鋼筋(5)，并預留所述預制管片中間層鋼筋(4)與二次襯砌受力鋼筋(6)之間拉結的所述預埋徑向拉結筋接駁器(7)；

S2：所述預制鋼筋混凝土襯砌管片(1)接縫靠外側設置兩道防水溝槽，即所述外側防水溝槽(8)和所述外側備用防水溝槽(9)，所述外側備用防水溝槽(9)近期不用，作為遠期防水備用溝槽；

S3：遠期澆筑二次襯砌時，需將所述預制鋼筋混凝土襯砌管片(1)內側被腐蝕的剝落混的凝土保護層鑿除，并通過所述預埋徑向拉結筋接駁器(7)將所述預制鋼筋混凝土襯砌管片(1)中未腐蝕部分，即所述預制管片中間層鋼筋(4)和所述預制管片內側鋼筋(5)與所述后澆筑二次襯砌受力鋼筋(6)拉結形成整體受力結構；

S4：在所述外側備用防水溝槽(9)內注入遇水膨脹密封膠，然后再于預制管片中間層鋼筋(4)外澆筑二次襯砌混凝土。