[發明專利]一種拱頂預制拼裝隧道及建造方法

在審

• 申請號: 202010129872.3
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111322089A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 周曉軍;楊昌宇;潘英東;曠文濤;熊國興;卿偉宸;郭建;蔡鵬麟;章春煒;吳冰強
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21D11/38;E21F16/02
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李蕊

1.一種拱頂預制拼裝隧道，其特征在于，包括：初期支護(10)、永久支護(20)以及隧道底板(30)；所述永久支護(20)位于所述初期支護(10)的內側，所述永久支護(20)包括仰拱(21)、左邊墻(22)、右邊墻(23)以及拱頂(24)；所述左邊墻(22)和右邊墻(23)的底端分別與所述仰拱(21)的兩側連接，所述左邊墻(22)和右邊墻(23)的頂端分別設有第一臺階(25)；所述拱頂(24)的兩側分別設有與所述第一臺階(25)相配合的第二臺階(26)；所述拱頂(24)與所述初期支護(10)之間設有填充層(40)；所述隧道底板(30)設置在所述仰拱(21)的上部。

2.根據權利要求1所述的拱頂預制拼裝隧道，其特征在于，所述初期支護(10)的內壁設有第一透水軟管(50)，所述第一透水軟管(50)的兩端分別與所述隧道底板(30)的兩側連通，所述第一透水軟管(50)沿所述初期支護(10)的截面從所述初期支護(10)的頂部向下延伸至隧道底板(30)的兩側。

3.根據權利要求2所述的拱頂預制拼裝隧道，其特征在于，所述仰拱(21)的兩側分別設有第二透水軟管(60)，第二透水軟管(60)分別與所述第一透水軟管(50)和隧道底板(30)連通。

4.根據權利要求3所述的拱頂預制拼裝隧道，其特征在于，所述永久支護(20)的外側壁設有隔水層(70)，所述第一透水軟管(50)位于所述初期支護(10)和所述隔水層(70)之間。

5.根據權利要求4所述的拱頂預制拼裝隧道，其特征在于，所述隧道底板(30)的中部設有沿隧道長度方向延伸的主排水溝(31)，所述隧道底板(30)的兩側分別設有沿隧道長度方向延伸的側排水溝(32)；所述主排水溝(31)分別通過排水管(33)與所述側排水溝(32)連通；所述側排水溝(32)與所述第二透水軟管(60)連通。

6.根據權利要求1至5任一項所述的拱頂預制拼裝隧道，其特征在于，所述左邊墻(22)和右邊墻(23)的頂端設有斜置的拉桿(27)，所述拉桿(27)穿過初期支護(10)并置于地層中。

7.一種基于權利要求1至6任一項所述的拱頂預制拼裝隧道的建造方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：預制拱頂(24)，并在拱頂(24)的兩側施作第二臺階(26)；

S2：在地層中開挖隧道主體，在隧道主體中施作初期支護(10)，并進行養護；

S3：在隧道主體的底部現場澆筑仰拱(21)，在仰拱(21)的兩側現場澆筑左邊墻(22)和右邊墻(23)，在左邊墻(22)和右邊墻(23)的頂端施作第一臺階(25)，并進行養護；

S4：將拱頂(24)放置到隧道主體的頂部，使第二臺階(26)與第一臺階(25)相配合；

S5：向拱頂(24)和初期支護(10)之間灌注漿液，形成填充層(40)；

S6：在仰拱(21)上現場澆筑隧道底板(30)。

8.根據權利要求7所述的建造方法，其特征在于，在步驟S2中：初期支護(10)養護后，在初期支護(10)的內壁安裝第一透水軟管(50)，使第一透水軟管(50)沿初期支護(10)的截面從初期支護(10)的頂部向下延伸至隧道底板(30)的兩側；

在步驟S3中，澆筑仰拱(21)時，在仰拱(21)的兩側埋設第二透水軟管(60)，并使第二透水軟管(60)與第一透水軟管(50)連通。

9.根據權利要求8所述的建造方法，其特征在于，第一透水軟管(50)安裝后，在初期支護(10)的內側施作隔水層(70)。

10.根據權利要求9所述的建造方法，其特征在于，在步驟S1中，在拱頂(24)中施作注漿孔(28)；

在步驟S3中，在澆筑左邊墻(22)和右邊墻(23)時，在左邊墻(22)和右邊墻(23)的頂端埋設拉桿(27)，并使拉桿(27)延伸至地層中；

在步驟S4中，第二臺階(26)與第一臺階(25)相配合時，在第二臺階(26)與第一臺階(25)之間放置止水條(29)；

在步驟S5中，從注漿孔(28)向拱頂(24)和初期支護(10)之間灌注漿液，形成填充層(40)；

在步驟S6中，澆筑隧道底板(30)時，在隧道底板(30)的中部施作沿隧道長度方向延伸的主排水溝(31)，在隧道底板(30)的兩側施作沿隧道長度方向延伸的側排水溝(32)，使側排水溝(32)與第二透水軟管(60)連通，在隧道底板(30)的內部施作排水管(33)，使排水管(33)連通主排水溝(31)和側排水溝(32)。