专利名称：复合式隧道衬砌结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及隧道领域，尤其涉及ー种复合式隧道衬砌结构。
背景技术：
衬砌是为防止围岩变形或坍塌，沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构。如图I所示，现有的隧道衬砌结构为双层复合式衬砌 结构，其包括初期支护10、防水层(未图示)和二次衬砌11。其中，初期支护10由单层喷射混凝土、锚杆和内置钢架构成，二次衬砌11采用素混凝土、钢筋混凝土、纤维混凝土等材料利用模板现浇而成。在浇筑二次衬砌11之前，需要在初期支护10的内表面铺设防水层。然而，第一，位于隧道衬砌结构之上的桩基础的荷载比较大，现有隧道衬砌结构中的初期支护难以承受巨大的桩基础带来的集中荷载，因而需要在初期支护中增加型钢并浇筑混凝土，但是，这种处理的时间比较长、难度比较大，而初期支护又必须紧随隧道开挖面施工，从而使得桩基长时间暴露，容易产生不安全因素；第二，由于初期支护由单层喷射混凝土、锚杆和内置钢架构成，而桩基础为钢筋混凝土，因而，桩基础难以与初期支护实现可靠连接，从而，不便于桩基础的荷载和施工安全；第三，如果将桩基础与二次衬砌连接，虽可以实现桩基础与隧道衬砌结构之间的可靠连接与荷载转换，但是，由于桩基础需穿透隧道防水层，使防水层无法封闭，因而会破坏隧道的防水效果；第四，当隧道开挖面积较大而采用设置有临时支护的分部施工时，二次衬砌浇筑前需拆除临时支护，由于临时支护承受较大的隧道荷载，在临时支护拆除后，由临时支护承受的荷载需转移至初期支护，使初期支护产生较大的变形，进而引起桩基础的沉降，不利于建筑物的安全。因此，有必要提供ー种改进的复合式隧道衬砌结构克服上述缺陷。
实用新型内容本实用新型的目的是提供ー种复合式隧道衬砌结构，不仅可以实现与桩基础的可靠连接并保证防水层的防水效果，而且可以减少拆除临时支护时产生的隧道变形和桩基础的沉降。为了实现上述目的，本实用新型提供了ー种复合式隧道衬砌结构，包括初期支护、连接衬砌和二次衬砌，所述初期支护位于隧道表面，所述连接衬砌位于所述初期支护内側，所述二次衬砌位于所述连接衬砌内侧。较佳地，所述连接衬砌为钢筋混凝土衬砌。较佳地，所述连接衬砌和所述二次衬砌之间设有防水层。与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下(I)在铺设本实用新型复合式隧道衬砌结构中的连接衬砌时，就可将桩基础与连接衬砌进行可靠连接，从而，缩短了桩基的暴露时间，降低桩基托换风险，提高施工安全性，并实现了桩基础与隧道结构的可靠连接；(2)桩基础可与连接衬砌连接，因而避免了桩基础与二次衬砌连接时对防水层的破坏；(3)由于连接衬砌具有较大的強度与刚度，因而，可以减少临时支护拆除时隧道的变形和桩基础的沉降。通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。
图I为现有隧道衬砌结构的示意图。图2为本实用新型复合式隧道衬砌结构的示意图。图3为本实用新型复合式隧道衬砌结构与桩基础连接的示意图。
具体实施方式
现在參考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如图2-3所示，本实用新型的复合式隧道衬砌结构包括初期支护20、连接衬砌21和二次衬砌22，所述初期支20位于隧道表面，所述连接衬砌21位于所述初期支护20内側，所述二次衬砌22位于所述连接衬砌21内側。所述初期支护20采用喷射混凝土、钢架和锚杆，紧随开挖面施作。所述连接衬砌21为现浇钢筋混凝土衬砌，所述连接衬砌21起到增强隧道支护的強度和刚度的作用且用于与桩基础30可靠连接。所述连接衬砌21和所述二次衬砌22之间还设有防水层(未图示)，所述防水层能防止地下水渗入所述二次衬砌22中。所述二次衬砌22由模筑钢筋混凝土构成。本实用新型的复合式隧道衬砌结构的施工过程如下在隧道开挖时，立即施工所述初期支护20和隧道施工临时支护(未图示)，并保留既有建筑物桩基础30。当所述初期支护20及所述临时支护达到设计强度且满足施工空间时，通过向既有建筑物基础30植筋或剥离出既有建筑物基础30的钢筋与所述连接衬砌21的钢筋进行焊接等方式，完成既有建筑物基础30与所述连接衬砌21连接。然后，在不拆除隧道施工临时支护和既有建筑物基础30的情况下，现场浇筑所述连接衬砌21。待所述连接衬砌21达到设计强度后，拆除隧道施工临时支护，割除既有建筑物基础30，完成既有建筑物基础30的荷载转换至所述连接衬砌21。接着，在所述连接衬砌21的内侧铺设隧道防水层并在所述防水层内侧现场浇筑所述二次衬砌22，从而完成整个隧道结构。由上述技术方案可知，一方面，本实用新型的复合式隧道衬砌结构缩短了桩基的暴露时间，降低桩基托换风险，提高施工安全性，并实现了桩基础与隧道结构的可靠连接。另ー方面，桩基础可与连接衬砌连接，因而避免了桩基础与二次衬砌连接时对防水层的破坏。再一方面，由于连接衬砌具有较大的強度与刚度，因而，可以减少临时支护拆除时隧道的变形和桩基础的沉降。以上结合最佳实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上掲示的实施例，而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改、等效组合。
权利要求1.ー种复合式隧道衬砌结构，包括初期支护和二次衬砌，其特征在干，还包括连接衬砌，所述初期支护位于隧道表面，所述连接衬砌位于所述初期支护内侧，所述二次衬砌位于所述连接衬砌内侧。
2.如权利要求I所述的复合式隧道衬砌结构，其特征在于，所述连接衬砌为钢筋混凝土衬砌。
3.如权利要求I所述的复合式隧道衬砌结构，其特征在于，所述连接衬砌和所述二次衬砌之间设有防水层。
专利摘要本实用新型公开了一种复合式隧道衬砌结构，包括初期支护、连接衬砌和二次衬砌，所述初期支护位于隧道表面，所述连接衬砌位于所述初期支护内侧，所述二次衬砌位于所述连接衬砌内侧。本实用新型的复合式隧道衬砌结构不仅可以实现与桩基础的可靠连接并保证防水层的防水效果，而且可以减少拆除临时支护时产生的隧道变形和桩基础的沉降。
文档编号E21D11/00GK202645584SQ201220283760
公开日2013年1月2日 申请日期2012年6月15日 优先权日2012年6月15日
发明者肖明清, 邓朝辉, 季大雪, 陈建桦, 鲁志鹏, 龚彦峰 申请人:中铁第四勘察设计院集团有限公司