一种可预制的防水隧道衬砌管片结构的制作方法

本实用新型涉及隧道工程施工领域中的一种支撑结构，具体指的是一种可预制的防水隧道衬砌管片结构。

背景技术：

目前，钻爆法目前仍是我国隧道施工中开挖的主要方法，具有适用地质条件广、隧道开挖部分费用底等优点。但是，在随后的衬砌施工过程中却会带来诸多问题。钻爆法的衬砌施工往往采用现场浇筑的方法，因混凝土结构的特殊性，其强度成型在时间方面有较大要求，并且隧道中施工环境往往不能满足浇筑混凝土所需的湿度与温度，导致混凝土衬砌成型后的强度和耐久性很难达到要求，另一方面现场浇筑混凝土需要大量的人力和前期支护设备，并且现场的作业环境不稳定，对施工人员和施工设备带来了严重的安全隐患，以上种种造成了隧道施工周期长、费用高昂等后果。

因此，提高提高钻爆法衬砌现场施工效率和施工质量，降低施工成本，是目前钻爆法隧道施工发展的主要方向之一。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有技术的上述不足，提出了一种可预制的防水隧道衬砌管片结构，特别适用于以钻爆法开挖的隧道衬砌施工。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种可预制的防水隧道衬砌管片结构，包括多个相拼接的衬砌拼接单元，所述衬砌拼接单元由两片I型管片和L型管片组成，其中，两片L型管片呈相对立的状态设置在两边，两片I型管片拼接在两片L型管片之间，使得整个衬砌拼接单元呈拱状方条形；所述衬砌拼接单元的前侧设有弧形的凸起，衬砌拼接单元的后侧设有匹配凸起的凹槽，所述凹槽上设有用于注入混凝土浆液的注浆孔，两个衬砌拼接单元之间通过往注浆孔内注入混凝土浆液实现拼接。

优选地，所述I型管片和L型管片的拼接延边上都设有公头凸起和母头凹槽，所述I型管片和L型管片之间、I型管片和I型管片之间都是采用公头凸起和母头凹槽相拼接。

优选地，所述公头凸起呈向下倾斜状，所述母头凹槽的下部设有排水孔，所述的衬砌拼接单元的背面设有匹配承接所述排水孔漏水的排水管。

优选地，所述公头凸起和母头凹槽的对接处设有用于螺栓锁位的并竖向贯穿两片管片的拼接延边的预留螺栓孔。

优选地，所述衬砌拼接单元横向贯穿设有用于螺栓对拉固定的拉锁孔。

优选地，所述衬砌拼接单元的两侧分别对应固定在隧道底座的两侧隧道侧边承台上。

与现有技术相比，本实用新型的预制隧道衬砌管片，可以减少隧道衬砌的施工周期，由于衬砌主体结构均采用场内预制，因此规避了由于现场恶劣施工环境所导致的混凝土强度耐久性不达标等后果，大大提高了施工质量，同时大量的节约了人力和设备资源，体现了国家绿色施工的发展方向，在隧道工程中具有良好的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型的正视图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为本实用新型的I-I处的截面图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对实用新型进行详细的说明。

如图1、2和3所示，本实用新型提出的可预制的防水隧道衬砌管片结构，包括多个相拼接的衬砌拼接单元，衬砌拼接单元由两片I型管片2和L型管片4组成，两片L型管片呈相对立的状态设置在两边，两片I型管片拼接在两片L型管片之间，使得整个衬砌拼接单元呈拱状方条形。具体的拼接方式参见图2。

衬砌拼接单元的前侧设有弧形的凸起8，衬砌拼接单元的后侧设有匹配凸起8的凹槽9，也就是I型管片2和L型管片4在前侧的延边上都设有凸起8，而I型管片2和L型管片4的后侧延边都设有凹槽9，这样就可以保持衬砌拼接单元凸起和凹槽的设置的统一性。

凹槽9上设有用于注入混凝土浆液的注浆孔1，两个衬砌拼接单元之间通过往注浆孔1内注入混凝土浆液实现拼接。

I型管片和L型管片的拼接延边上都设有公头凸起12和母头凹槽13，I型管片和L型管片之间、I型管片和I型管片之间都是采用公头凸起12和母头凹槽13相拼接。

公头凸起12呈向下倾斜状，母头凹槽13的下部设有排水孔11，所述的衬砌拼接单元的背面设有匹配承接所述排水孔11漏水的排水管6。

公头凸起12和母头凹槽13的对接处设有用于螺栓锁位的并竖向贯穿两片管片的拼接延边的预留螺栓孔10。

衬砌拼接单元横向贯穿设有用于螺栓对拉固定的拉锁孔7。衬砌拼接单元的两侧分别对应固定在隧道底座（5）的两侧隧道侧边承台上。

在本实用新型中，每一圈预制衬砌，均由四片管片拼接而成，分别为两片I型管片2和两片L型管片4，施工期间首先搭设隧道底座5，随后在其侧部拼接L型管片4，最后完成I型管片和L型管片的拼接。管片之间由图3所示的管片拼接结构拼接，在两片管片之间设置凹槽13和凸起12，且向下倾斜设置，并于凹槽12末端设置排水孔11，排水孔连接至排水管6，充分防止隧道因衬砌漏水而导致的积水。管片初步拼接完成后，将连接螺栓安装至预留螺栓孔10之中，随后对螺栓孔底端进行防水处理。

完成一圈衬砌的拼装后，沿隧道施工方向，将本圈衬砌母头凹槽9，与前一衬砌公头凸起8拼接为一体，随后利用衬砌顶端的预留注浆孔1向凹槽9和凸起8之间的缝隙注入少量混凝土浆液，最后通过所预留的钢筋或拉锁孔7进行预应力布置，使隧道衬砌连为一体。

综上可知，在本发明所提供的预制隧道衬砌管片，由于其结构中的各个部件都是预制构件，在预制场制作完成后，再将各个部件运送到隧道施工现场进行拼装，因此隧道施工过程中不需要临时支护如脚手架、模板等，从而大大改善了现场施工条件和施工内容，有效减少了隧道施工工期，同时大量节省了劳动成本；另外由于各个构件均可工厂化预制，因此可以保证结构质量，如强度、耐久性、防腐、防水等性能，从而提高了隧道的整体施工质量。

上述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利和保护范围应以所附权利要求书为准。