[發明專利]以裝配式UHPC結構為底模的隧道二次襯砌及其施工方法

有效

• 申請號: 202110592274.4
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113187515B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 蘇家戰;陳寶春;鄧濤;繆圓冰;鄭路;胡文旭
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: 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: 謝曉德;蔡學俊

本發明涉及一種以裝配式UHPC結構為底模的隧道二次襯砌，包括分別拼裝在隧道坑道左側墻節段、右側墻節段和拱頂節段的UHPC肋板梁節段，整體形成裝配式UHPC結構，作為隧道二次襯砌的底模，該底模與二次襯砌外側鋼筋網澆筑為一體。充分發揮UHPC的超高抗壓強度、高抗裂性、抗滲性和抗凍融，以及高耐久性的性能，預制節段構件的尺寸精度和質量可以得到保證；洞內采用機械化拼裝可縮短工期和改善勞動條件；拼裝成環后可作為澆筑混凝土的免拆除模板，并承受灌漿和現澆混凝土的自重，減少內腔鋼筋骨架綁扎工作量，節省大量的支撐材料和勞力。同時本發明結構簡單，設計合理，施工方便，可廣泛應用于隧道結構中，提高施工效率和使用壽命。

技術領域

本發明涉及一種以裝配式UHPC結構為底模的隧道二次襯砌及其施工方法。

背景技術

隧道是我國交通基礎設施非常重要的組成部分，現有隧道存在施工作業條件惡劣、施工工序繁多、施工質量難以保證，尤其是隧道二次襯砌內側存在凍害、滲漏水、襯砌裂損、鋼筋外露等病害，提高了運行維護成本，降低了使用壽命。

發明內容

鑒于現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題是提供一種以裝配式UHPC結構為底模的隧道二次襯砌及其施工方法。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種以裝配式UHPC結構為底模的隧道二次襯砌，包括分別拼裝在隧道坑道左側墻節段、右側墻節段和拱頂節段的UHPC肋板梁節段，整體形成裝配式UHPC結構，作為隧道二次襯砌的底模，該底模內部與二次襯砌外側鋼筋網澆筑為一體。

優選的，左側墻節段與右側墻節段的UHPC肋板梁節段分別拼裝至仰拱左右兩端，仰拱為預制或現澆的鋼筋混凝土結構。

優選的，拱頂節段的UHPC肋板梁節段懸掛拼裝至左側墻節段和右側墻節段的UHPC肋板梁節段牛腿上，形成沿隧道縱向方向一環接一環的裝配式UHPC結構。

優選的，左側墻節段、右側墻節段的UHPC肋板梁節段和仰拱的拼接處需用錨桿進行連接，相鄰UHPC肋板梁節段的拼接處需用錨桿進行連接，所有拼接處設防水密封墊。

優選的，UHPC肋板梁節段均包括縱向弧線與隧道的內輪廓一致的底板，底板沿其弧線軌跡固設有若干道肋板與若干道橫隔板，底板、肋板和橫隔板內部均配置鋼筋骨架，且肋板和橫隔板均位于底模的內部。

優選的，肋板底部均設置有若干個圓孔，用于對穿鋼筋條；二次襯砌外側鋼筋網與底模內部澆筑有普通混凝土層。

優選的，底模的側部設有灌漿工作孔洞。

一種以裝配式UHPC結構為底模的隧道二次襯砌的施工方法，按以下步驟進行：（1）根據實際現場情況以及工藝要求，將隧道支護結構橫斷面分成四部分，包括左側墻節段、右側墻節段、拱頂節段和仰拱；（2）全斷面開挖后，現澆施工或者預制吊裝仰拱；（3）綁扎UHPC肋板梁節段的底板、肋板和橫隔板的鋼筋骨架，澆筑UHPC肋板梁節段的混凝土；（4）綁扎隧道二次襯砌外側鋼筋網；（5）待UHPC肋板梁節段養護達到強度后，運進隧道坑道內，用機械進行拼裝；（6）左側墻節段和右側墻節段分別拼裝至仰拱左右兩端；（7）拱頂節段懸掛拼裝至左側墻節段和右側墻節段的牛腿上形成沿隧道縱向方向一環接一環的裝配式UHPC結構；（8）左側墻節段、右側墻節段、拱頂節段和仰拱的拼接處需用錨桿進行連接，拼接處需設防水密封墊；（9）以裝配式UHPC結構作為底模，現澆普通混凝土形成隧道二次襯砌，完成施工制作。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：充分發揮UHPC的超高抗壓強度、高抗裂性、抗滲性和抗凍融，以及高耐久性的性能，預制節段構件的尺寸精度和質量可以得到保證；洞內采用機械化拼裝可縮短工期和改善勞動條件；拼裝成環后可作為澆筑混凝土的免拆除模板，并承受灌漿和現澆混凝土的自重，減少內腔鋼筋骨架綁扎工作量，節省大量的支撐材料和勞力。同時本發明結構簡單，設計合理，施工方便，可廣泛應用于隧道結構中，提高施工效率和使用壽命。