[發明專利]隧道吸能裝配式襯砌結構及其施工方法

在審

• 申請號: 202010979900.0
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN111927492A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 路軍富;李曉強;王明勝;張兵;馮歡歡;鄭長青;喻渝;高涌濤;任天爍;冉迅;鄒建國;劉鋒
• 申請（專利權）人: 成都理工大學
• 主分類號: E21D11/08
• 分類號: E21D11/08;E21D11/10;E21D11/38
• 代理公司: 成都方圓聿聯專利代理事務所(普通合伙) 51241
• 代理人: 李鵬

本發明提供一種隧道吸能裝配式襯砌結構及其施工方法，包括吸能襯砌管片；多個吸能襯砌管片圍成環圓形的吸能襯圈，相鄰的吸能襯砌管片之間通過螺栓固定連接；多個吸能襯圈依次同軸線的排列連接，相鄰的吸能襯圈之間通過螺栓固定連接；所述的吸能襯砌管片包括位于內層的鋼筋混凝土襯砌管片，還包括位于外層的吸能層，所述的吸能層包括波紋型吸能殼體，波紋型吸能殼體內部填充多孔吸能材料；鋼筋混凝土襯砌管片與波紋型吸能殼體通過粘接層固定連接。本發明不僅可以提高隧道襯砌結構的承載能力，更好地發揮其優勢，還可以大大提高隧道內施工的安全性。

技術領域

本發明屬于隧道與地下工程中盾構隧道裝配式襯砌領域，尤其涉及一種隧道吸能裝配式襯砌結構及其施工方法。

背景技術

在隧道與地下工程施工中合理選擇襯砌結構形式是提高隧道施工質量、縮短施工工期及降低施工綜合成本的主要措施之一。隨著我國社會不斷地向工業化和機械化發展，裝配式隧道襯砌開始被廣泛的應用于盾構隧道當中。裝配式襯砌具有生產工廠化，安裝機械化，質量更易得到保證，節省材料、勞動力和造價，縮短工期，裝配成環后不需要養護就可以立即承受荷載等諸多優點。目前在裝配式襯砌中應用較多的是鋼筋混凝土管片，但是在一些高地應力地區和特殊不良地質地段，隧道開挖后作用于支護結構的圍巖壓力可能會較大，會對襯砌結構造成一定的損害。

發明內容

本發明提供一種隧道吸能裝配式襯砌結構及其施工方法，旨在解決隧道與地下工程中盾構隧道裝配式襯砌領域由于隧道開挖后圍巖變形時過高的應力可能對襯砌結構造成的損害問題。

為解決以上技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種隧道吸能裝配式襯砌結構，包括吸能襯砌管片；多個吸能襯砌管片圍成環圓形的吸能襯圈，相鄰的吸能襯砌管片之間通過螺栓固定連接；

多個吸能襯圈依次同軸線的排列連接，相鄰的吸能襯圈之間通過螺栓固定連接；

所述的吸能襯砌管片包括位于內層的鋼筋混凝土襯砌管片，還包括位于外層的吸能層，所述的吸能層包括波紋型吸能殼體，波紋型吸能殼體內部填充多孔吸能材料；

鋼筋混凝土襯砌管片與波紋型吸能殼體通過粘接層固定連接。

所述的波紋型吸能殼體為易于壓縮材料制作而成。

所述的波紋型吸能殼體的端部為波浪型端面，相鄰的吸能襯砌管片的波紋型吸能殼體端面相互交錯契合。

采用上述的隧道吸能裝配式襯砌結構，本發明還提供一種隧道吸能裝配式襯砌結構施工方法，包括以下步驟：

吸能襯砌管片在施工前由工廠進行批量生產，在洞內進行機械化拼裝，多個吸能襯砌管片圍成環圓形的吸能襯圈，相鄰的吸能襯砌管片之間通過螺栓固定連接，并涂抹防水粘接劑；

多個吸能襯圈依次同軸線的排列連接，相鄰的吸能襯圈之間通過螺栓固定連接，并涂抹防水粘接劑；

安裝完成后的吸能襯圈外圍涂刷一層防水層；

在吸能襯圈外圍與巖體之間的間隙充注水玻璃速凝水泥砂漿，數小時后注漿層即可凝固。

本發明的有益效果

本發明在裝配式襯砌管片上附加一種特殊的吸能層結構，這種吸能層結構可以吸收一部分隧道開挖后因圍巖壓縮釋放的應力，使得圍巖應力在吸能層壓縮變形之后再作用于隧道的襯砌結構，同時還可以減少隧道內因蠕變作用造成的圍巖壓力。這樣不僅可以提高隧道支護結構的支護能力，更好地發揮其優勢，還可以大大提高隧道內施工和通行的安全性。對于目前隧道與地下工程中廣泛使用的裝配式襯砌隧道的施工質量安全和保證具有較好的適用性，可以在相關領域推廣使用。

附圖說明

圖1為本發明整體剖面示意圖；