[發明專利]一種拱墻預制襯砌結構及施工方法

在審

• 申請號: 202010076370.9
• 申請日: 2020-01-23
• 公開（公告）號: CN111305869A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 楊昌宇;熊國興;卿偉宸;張慧玲;曠文濤;楊寶;曹林衛;鞏江峰;邸成
• 申請（專利權）人: 中鐵二院工程集團有限責任公司
• 主分類號: E21D11/08
• 分類號: E21D11/08;E21D11/10;E21D11/38;E21F16/02
• 代理公司: 成都惠迪專利事務所(普通合伙) 51215
• 代理人: 王建國

一種拱墻預制襯砌結構及施工方法，以在提高礦山法隧道施工的工業化程度和施工效率的同時有效保證拱部襯砌的質量，解決由于現場澆筑控制困難導致的襯砌質量缺陷，確保隧道運營的安全，減少運營期整治的投入。包括由內而外設置的初期支護結構、防排水系統和二次襯砌結構，二次襯砌結構由仰拱和拱墻二次襯砌結構構成。所述仰拱沿隧道延伸方向分段連續澆筑形成；所述拱墻二次襯砌結構為鋼筋混凝土預制結構，由拱墻二次襯砌節段縱向拼裝而成，拱墻二次襯砌節段的環向兩端與仰拱的環向兩端形成搭接，各拱墻二次襯砌節段由至少三塊拱墻二次襯砌砌塊環向拼裝形成。

技術領域

本發明涉及隧道襯砌結構，特別涉及一種拱墻范圍內采用預制構件的 裝配式隧道襯砌結構及其施工方法。

背景技術

近年來，我國鐵路建設發展迅猛，特別是高速鐵路的建設進入了爆發 式增長階段。隨著鐵路運營里程的快速增長，以及線路標準的提高而帶來 的隧線比增大，鐵路隧道的數量和規模也呈迅速增長的趨勢，特別是在西 南山區，隧道在鐵路基建項目中的占比極高。

目前礦山法隧道施工過程中，由于各類工藝質量及其他因素，部分地 段存在初支或襯砌背后脫空、二襯厚度不足、裂紋、滲漏水、施工縫錯臺、 混凝土強度不均或不足等質量缺陷，此類質量問題在隧道拱部尤為突出， 對鐵路運營安全帶來極大隱患。近年來，多條已開通的高速鐵路在運營期 間發生了若干起由于隧道襯砌質量缺陷帶來的病害，導致降速運行甚至線 路中斷的事故，引起各方高度重視，并投入了巨大的人力物力進行整治。

傳統礦山法施工的隧道襯砌一般采用曲墻帶仰拱的現澆結構形式。施 工時通常先對仰拱部位綁扎鋼筋并澆筑混凝土，仰拱澆筑時兩側預留邊墻 接茬鋼筋，待仰拱往掌子面方向施作一定步距之后，再利用襯砌模板臺車 對邊墻及拱部進行鋼筋綁扎并整體澆筑混凝土，邊墻腳通過仰拱兩側的接 茬鋼筋與仰拱連接形成整體，因此，整個襯砌均是在現場澆筑成型。傳統 隧道襯砌施工存在的最大缺陷在于：由于襯砌為現場整體澆筑，澆筑工藝 對襯砌質量至關重要，然而實際施工中由于結構鋼筋綁扎不到位，入模、 振搗、混凝土灌注困難等施工工藝問題，容易造成混凝土襯砌出現蜂窩、 麻面、厚度不足、澆筑振搗不密實等情況，造成運營過程中襯砌的開裂甚 至剝落掉塊，極大程度上威脅著線路行車安全，此類情況在襯砌拱部位置 尤為嚴重，對行車安全帶來的威脅也最大。

因此，對傳統礦山法施工的隧道襯砌結構進行優化，從根本上解決隧 道襯砌質量缺陷問題，提高隧道工程質量，充分保證隧道內行車安全成為 了隧道建設的迫切需要。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供了一種拱墻預制襯砌結構，以在提 高礦山法隧道施工的工業化程度和施工效率的同時有效保證拱部襯砌的 質量，解決由于現場澆筑控制困難導致的襯砌質量缺陷，確保隧道運營的 安全，減少運營期整治的投入。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案如下：

本發明的一種拱墻預制襯砌結構，包括由內而外設置的初期支護結 構、防排水系統和二次襯砌結構，二次襯砌結構由仰拱和拱墻二次襯砌結 構構成，其特征是：所述仰拱沿隧道延伸方向分段連續澆筑形成；所述拱 墻二次襯砌結構為鋼筋混凝土預制結構，由拱墻二次襯砌節段縱向拼裝而 成，拱墻二次襯砌節段的環向兩端與仰拱的環向兩端形成搭接，各拱墻二 次襯砌節段由至少三塊拱墻二次襯砌砌塊環向拼裝形成。

發明所要解決的另一技術問題提供上述一種拱墻預制襯砌結構的施 工方法。該方法包括如下步驟：

①隧道開挖掘進至掌子面；

②及時施作初期支護結構；

③施作防排水系統；

④滯后掌子面一定距離施作仰拱；

⑤滯后仰拱一定距離施作仰拱填充層；