[發明專利]波形鋼板與UHPC組合的裝配式隧道襯砌結構及其施工方法

有效

• 申請號: 202110581964.X
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113294171B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 繆圓冰;蘇家戰;鄧濤;鄭路
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D11/20;E21D11/10;E21D11/38
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 吳志龍;蔡學俊

1.波形鋼板與UHPC組合的裝配式隧道襯砌結構，包括多節襯砌單元，所述襯砌單元包括位于隧道底部的仰拱，其特征在于，所述仰拱的左右兩端均設置有側墻節段，兩側墻節段頂部之間架設有拱頂節段，所述側墻節段與拱頂節段均包括波形鋼頂板以及UHPC肋板梁，所述波形鋼頂板與隧道開挖面之間填充有水泥砂漿，形成隧道的初期支護，所述波形鋼頂板與UHPC肋板梁之間填充有現澆混凝土，形成隧道的永久支護。

2.根據權利要求1所述的波形鋼板與UHPC組合的裝配式隧道襯砌結構，其特征在于，所述波形鋼頂板由若干個波形組成，朝向隧道的一側面噴涂有防水材料，所述波形鋼頂板的縱向弧線與隧道的外輪廓一致。

3.根據權利要求1所述的波形鋼板與UHPC組合的裝配式隧道襯砌結構，其特征在于，所述UHPC肋板梁包括底板，所述底板上設置有一道或兩道肋板，所述UHPC肋板梁的縱向弧線與隧道的內輪廓一致，當肋板數量為1時，肋板與底板形成倒T型，當肋板數量為2時，肋板與底板形成倒π型。

4.根據權利要求3所述的波形鋼板與UHPC組合的裝配式隧道襯砌結構，其特征在于，所述肋板上埋設有多個錨釘，所述波形鋼頂板與UHPC肋板梁之間通過錨釘固連。

5.根據權利要求3所述的波形鋼板與UHPC組合的裝配式隧道襯砌結構，其特征在于，所述底板與肋板之間設置有鋼筋骨架。

6.根據權利要求3所述的波形鋼板與UHPC組合的裝配式隧道襯砌結構，其特征在于，所述肋板上設置有灌漿工作孔洞。

7.根據權利要求1所述的波形鋼板與UHPC組合的裝配式隧道襯砌結構，其特征在于，所述仰拱為預制或現澆的鋼筋混凝土結構。

8.根據權利要求1所述的波形鋼板與UHPC組合的裝配式隧道襯砌結構，其特征在于，所述仰拱、拱頂節段以及兩個側墻節段之間通過錨桿拼接，拼接處設置有防水密封墊。

9.根據權利要求8所述的波形鋼板與UHPC組合的裝配式隧道襯砌結構，其特征在于，所述襯砌單元沿隧道長度方向一環接一環依次設置，相鄰兩UHPC肋板梁之間通過預應力錨桿相連，相鄰兩波形鋼頂板之間通過法蘭與螺栓相連，相連處設置有防水密封墊，相鄰兩襯砌單元的拼接處為錯縫布置。

10.一種適用于權利要求1-9任一所述的波形鋼板與UHPC組合的裝配式隧道襯砌結構的施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）根據實際現場情況以及工藝要求，將隧道全斷面開挖后，現澆施工或者預制吊裝仰拱；

（2）在工廠中預制波形鋼頂板和UHPC肋板梁并運至施工工地；

（3）待UHPC肋板梁養護達到強度后，將波形鋼頂板和UHPC肋板梁通過預埋在肋板上的錨釘進行連接；將連接后形成的拱頂節段和兩個側墻節段，運進隧道坑道內，進行拼裝；

（4）將兩個側墻節段分別安裝至仰拱的左右兩端；

（5）將拱頂節段懸掛拼裝至兩個側墻節段的梁托上，形成沿隧道長度方向一環接一環的裝配式隧道襯砌；

（6）兩個側墻節段、拱頂節段和仰拱的拼接處用錨桿進行拼接，拼接處設防水密封墊；

（7）使用預應力錨桿連接相鄰兩UHPC肋板梁的底板，使用高強度的螺栓連接相鄰兩波形鋼頂板的法蘭，拼接處需設防水密封墊；

（8）采用水泥砂漿填充波形鋼頂板與隧道開挖面之間的間隙，從而形成隧道的初期支護；

（9）采用普通混凝土現澆波形鋼頂板和UHPC肋板梁之間的內腔，從而形成永久的支護結構，完成施工制作。