[發(fā)明專利]一種用于降低寒區(qū)隧道凍脹力的防排水板及其施工方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011179147.3
• 申請(qǐng)日: 2020-10-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112196591A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉建正;孫克國(guó);鐘小春;于銘釗;楊坤;許煒萍;熊杰超;鄭余朝;胡海平;侯宗豪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青海五礦中鐵公路建設(shè)管理有限公司;西南交通大學(xué);五礦二十三冶建設(shè)集團(tuán)有限公司;中鐵五局集團(tuán)有限公司;青海省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): E21D11/38
• 分類號(hào): E21D11/38;E21F16/02
• 代理公司: 北京正華智誠(chéng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11870
• 代理人: 何凡

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于降低寒區(qū)隧道凍脹力的防排水板及其施工方法，其中防水結(jié)構(gòu)包括若干防水部，防水部上間隔設(shè)置有排水部，防水部上位于排水部間的位置處間隔設(shè)置有承力部；所述排水部為相互平行的溝槽狀結(jié)構(gòu)，排水部的底面與二次襯砌相平行，排水部沿隧道環(huán)形設(shè)置；所述防水部為層狀結(jié)構(gòu)，防水部的底面與二次襯砌貼合，防水部的上側(cè)與排水部底面相平行，防水部的橫截面形狀相同；承力部為若干相互平行的實(shí)心柱狀結(jié)構(gòu)。施工方法包括開(kāi)挖隧道開(kāi)挖，在圍巖上施作初期支護(hù)并進(jìn)行基面處理等。本發(fā)明通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中隧道內(nèi)襯砌中容易因凍脹造成結(jié)構(gòu)破壞的問(wèn)題，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，可靠性好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于降低寒區(qū)隧道凍脹力的防排水板及其施工方法。

背景技術(shù)

我國(guó)廣袤的寒區(qū)分布著水利、森林和礦產(chǎn)等豐富的資源。為進(jìn)行資源的有效開(kāi)發(fā)利用，寒區(qū)的交通運(yùn)輸需求較為旺盛，隧道工程成為了寒區(qū)交通運(yùn)輸線路穿山越嶺的重要手段之一。從現(xiàn)存的寒區(qū)隧道資料來(lái)看，凍害問(wèn)題在寒區(qū)隧道的施工、運(yùn)營(yíng)過(guò)程中頻頻發(fā)生，已經(jīng)成為了寒區(qū)隧道的主要病害問(wèn)題之一，嚴(yán)重影響隧道的使用功能和耐久性，并易引發(fā)安全問(wèn)題，發(fā)生事故。

目前，我國(guó)絕大多數(shù)交通隧道均采用復(fù)合式襯砌作為支護(hù)結(jié)構(gòu)，即初期支護(hù)+防水板+二次襯砌的形式，采用新奧法修建的寒區(qū)隧道的防水板與普通隧道的防水板基本相同。圍巖中的水滲透初期支護(hù)后進(jìn)入防水板，經(jīng)由防水板流入隧道的排水溝，并排出洞外。在多種因素影響下，會(huì)有水滯留在防水板中，在當(dāng)?shù)貧鉁剌^低的情況下，水凍結(jié)成冰，體積增大約1/9，產(chǎn)生凍脹力，擠壓初期支護(hù)與二次襯砌，導(dǎo)致初期支護(hù)與二次襯砌承受較大壓力，出現(xiàn)裂縫、滲漏、掛冰等病害，顯著降低了隧道服務(wù)水平，威脅行車安全。

而隧道發(fā)生凍脹破壞的根本原因，是圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)中的水凍結(jié)成冰產(chǎn)生的凍脹力。采用合理的材料、結(jié)構(gòu)與施工方式改善防水板的功能，減小凍脹力對(duì)于初期支護(hù)和二次襯砌的影響，有著十分重大的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，提供了一種能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中隧道內(nèi)襯砌中容易出現(xiàn)凍脹造成結(jié)構(gòu)破壞的問(wèn)題的用于降低寒區(qū)隧道凍脹力的防排水板及其施工方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案：

提供了一種用于降低寒區(qū)隧道凍脹力的防排水板，其包括若干防水部，防水部上間隔設(shè)置有排水部，防水部上位于排水部間的位置處間隔設(shè)置有承力部；

所述排水部為相互平行的溝槽狀結(jié)構(gòu)，排水部的底面與二次襯砌相平行，排水部沿隧道環(huán)形設(shè)置；

所述防水部為層狀結(jié)構(gòu)，防水部的底面與二次襯砌貼合，防水部的上側(cè)與排水部底面相平行，防水部的橫截面形狀相同；

承力部為若干相互平行的實(shí)心柱狀結(jié)構(gòu)，承力部的寬度與防水部的間隔相同，承力部的上端與初期支護(hù)抵接。

本發(fā)明還提供了一種上述用于降低寒區(qū)隧道凍脹力的防排水板的施工方法，其包括如下步驟：

S1、開(kāi)挖隧道開(kāi)挖，在圍巖上施作初期支護(hù)并進(jìn)行基面處理；

S2、將防水板鋪掛臺(tái)車移動(dòng)至設(shè)定位置，鋪設(shè)防排水板；

S3、在防水板內(nèi)側(cè)架設(shè)安裝二次襯砌模板，然后灌注二次襯砌；

S4、灌注完畢后，施作養(yǎng)護(hù)工作，完成組合式防水結(jié)構(gòu)的安裝。

本發(fā)明提供的上述用于降低寒區(qū)隧道凍脹力的防排水板及其施工方法的主要有益效果在于：