具有防排水功能的双连拱隧道模块化中隔墙及其施工方法
【技术领域】
[0001]本发明属于双连拱隧道施工技术领域，具体涉及一种具有防排水功能的双连拱隧道模块化中隔墙及其施工方法。
【背景技术】
[0002]近年来，中国公路及铁路建设进入飞速发展阶段。修建隧道可以克服地形或高程障碍，改善线形，提高车速，缩短里程，节约燃料，节省时间，减少对植被的破坏，保护生态环境。分离式隧道在选线、洞口位置选择等方面限制颇多，而且造价高，对环境影响较大。
[0003]双连拱隧道结构是近三十年来随着高等级公路建设发展而出现的一种隧道结构形式，具有较好的适用性和优越性，尤其适用于用地受限、山区地形复杂、道路展现困难等情况。同时，双连拱隧道结构恰好弥补了分离式隧道的不足，应用日趋广泛。
[0004]双连拱隧道主要是由一中隔墙将两拱相连，其结构特点决定了其施工必须分多个步骤进行，各个工序间相互影响大。从施工工艺来看，中隔墙是双连拱隧道施工的关键，中隔墙是整个结构的应力集中区，施工期间的多次扰动使其受到多次应力重分布的影响。然而，双连拱隧道中隔墙施工工序复杂、工序间相互影响大，因而在双连拱隧道中隔墙施工过程中，应尽量减小各个工序之间的相互影响，并根据施工中的实际情况灵活的调整工序安排。
[0005]防排水是双连拱隧道设计、施工中需要解决的重点和难点问题。中隔墙是双连拱隧道防排水的薄弱环节所在，中隔墙防排水就是将左、右主洞拱顶汇聚的水有效地排引到中隔墙两侧底脚的排水沟内。然而，双连拱隧道中隔墙防排水施工中若质量稍不到位，极易导致出现双连拱隧道中隔墙顶部渗漏水病害。
[0006]双连拱隧道中隔墙出现渗漏水病害，其原因有以下几方面:一、地质原因，中隔墙顶部与主拱圈交接处的围岩多次受到爆破扰动，岩性较破碎，致使该部位成为积水及渗漏水的集中区；二、结构原因，中隔墙顶部两侧与左、右主洞二次衬砌之间存在纵向水平施工缝和环向施工缝；三、施工原因，双连拱隧道中隔墙施工工序多，中隔墙顶部防水板难以保护，中隔墙上预留的钢筋在与主洞二次衬砌钢筋焊接时烧伤及戳破防水板难以避免。
[0007]目前，双连拱隧道中隔墙防排水主要有三种形式:中隔墙顶部左右洞防水层连通式防排水、中隔墙顶部左右洞防水层不连通式防排水、复合式中隔墙防排水；中隔墙顶部左右洞防水层连通式:即指将防水层施设于中隔墙顶部，形成一个整体的防水层；中墙顶部左右洞防水层不连通式:即以中隔墙中线为标准，将防水层分为两个对称的独立防水结构，设置两排竖向排水管进行中隔墙的防排水工作；复合式中隔墙防排水:即指不同于上述两种中隔墙防排水方式的其它方式。
[0008]双连拱隧道中隔墙防排水的关键在于其顶部的防排水。当前普遍的做法是，先做盲管进行围岩排水，再做防水板进行防水。然而，上述的防排水方式存在许多问题:①在施工现场多种防排水结构的铺设相当复杂；②实践检验，经过防排水处理的结构仍然会出现渗漏水现象；③施工工期耗时长，工程造价大；④目前工程仍然将防排水层分为防、排两层进行施做，结构的衔接上往往容易出现问题。
【发明内容】
[0009]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种结构简单、设计新颖合理、能够降低施工难度、防排水性能好、实用性强的具有防排水功能的双连拱隧道模块化中隔墙。
[0010]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种具有防排水功能的双连拱隧道模块化中隔墙，其特征在于:包括中隔墙下部现浇模块和连接在中隔墙下部现浇模块顶部的多个相互连接的中隔墙上部Y形预制模块，所述中隔墙上部Y形预制模块与双连拱隧道拱顶二次衬砌连接；所述中隔墙上部Y形预制模块包括采用钢筋混凝土浇注的Y形预制模块本体和沿中隔墙走向设置在Y形预制模块本体上且从上向下贯穿Y形预制模块本体的多根预制竖向排水管，所述Y形预制模块本体的下部水平设置有预制钢筋固定穿孔，所述Y形预制模块本体的顶部凹槽内设置有防排水板，所述防排水板包括与Y形预制模块本体的顶部凹槽表面贴合的防排水板本体和沿中隔墙走向设置在防排水板本体中心线上的中心线排水槽，所述中心线排水槽内设置有多个向下凸出的排水漏斗，多个所述排水漏斗分别对应与多根预制竖向排水管连接；所述中隔墙下部现浇模块中设置有多根分别与多根预制竖向排水管连接的现浇竖向排水管，所述现浇竖向排水管通过排水引导管与隧道排水沟相连通。
[0011]上述的具有防排水功能的双连拱隧道模块化中隔墙，其特征在于:所述防排水板包括设置在防排水板本体顶面上的土工布层，所述防排水板本体分为横向直区段和对称位于横向直区段两侧的两个竖向弧区段，所述防排水板本体的横向直区段与土工布层接触的一面设置有多条垂直于中隔墙走向的横向排水槽，所述防排水板本体的竖向弧区段与土工布层接触的一面设置有多条分别与多条横向排水槽对接的竖向排水槽和多条平行于中隔墙走向的纵向排水槽，多条竖向排水槽和多条纵向排水槽相互交叉形成了多个排水网格；位于防排水板本体的横向直区段顶面上的土工布层的顶部设置有防排水保护层。
[0012]上述的具有防排水功能的双连拱隧道模块化中隔墙，其特征在于:所述中心线排水槽的宽度比预制竖向排水管的管径大3cm?4cm。
[0013]上述的具有防排水功能的双连拱隧道模块化中隔墙，其特征在于:所述中隔墙下部现浇模块的顶部设置有连接槽，所述中隔墙下部现浇模块上位于连接槽的两侧均设置有现浇钢筋固定穿孔，所述中隔墙上部Y形预制模块的下部插入连接槽内且通过穿入预制钢筋固定穿孔和现浇钢筋固定穿孔内的钢筋与中隔墙下部现浇模块固定连接；所述排水漏斗的下部插入预制竖向排水管内且与预制竖向排水管4粘接，所述预制竖向排水管的下部与现浇竖向排水管的顶部卡合连接。
[0014]上述的具有防排水功能的双连拱隧道模块化中隔墙，其特征在于:所述中隔墙下部现浇模块底部设置有分别位于多根现浇竖向排水管下部的多个沉淀井，所述防排水板、多根预制竖向排水管、多根现浇竖向排水管、多根排水引导管和多个沉淀井组成了中隔墙防排水系统。
[0015]本发明还提供了一种施工难度低、施工速度快、确保了施工质量和施工安全性、降低了工程造价、改善了双连拱隧道中隔墙的防排水性能的具有防排水功能的双连拱隧道模块化中隔墙的施工方法，其特征在于该方法包括以下步骤:
[0016]步骤一、多个中隔墙上部Y形预制模块的施工，具体过程为:
[0017]步骤101、安装用于浇注Y形预制模块本体的Y形模板体系并进行Y形预制模块本体的钢筋绑扎，且在进行钢筋绑扎的同时固定预制竖向排水管和预制钢筋固定管，所述预制钢筋固定管的内孔为预制钢筋固定穿孔；
[0018]步骤102、对Y形模板体系进行加固与校正，并浇水湿润Y形模板体系；
[0019]步骤103、在Y形模板体系上浇注混凝土并进行振捣，形成Y形预制模块本体；
[0020]步骤104、对Y形预制模块本体进行养护，待Y形预制模块本体达到拆模强度后，拆除Y形模板体系；
[0021]步骤105、重复步骤101?步骤104，直至完成多个Y形预制模块本体的浇注；
[0022]步骤106、连接Y形预制模块本体与防排水板，同时清理预制竖向排水管的上管口，并在预制竖向排水管的上管口和防排水板中排水漏斗的下部外侧均涂抹结构胶，然后将排水漏斗的下部插入预制竖向排水管内，实现了排水漏斗与竖向排水管的粘接；
[0023]步骤二、中隔墙下部现浇模块的施工，具体过程为:
[0024]步骤201、进行中隔墙下部现浇模块的钢筋绑扎，且在进行钢筋绑扎的同时固定多根现浇竖向排水管和多根现浇钢筋固定管，所述现浇钢筋固定管的内孔为现浇钢筋固定穿孔；
[0025]步骤202、安装用于浇注中隔墙下部现浇模块的中隔墙模板体系，对中隔墙模板体系进行加固与校正，并浇水湿润中隔墙模板体系；
[0026]步骤203、在中隔墙模板体系上浇注混凝土并进行振捣，形成中隔墙下部现浇模块；
[0027]步骤204、对中隔墙下部现浇模块进行养护，待中隔墙下部现浇模块达到拆模强度后，拆除中隔墙模板体系；
[0028]步骤三、清理设置在中隔墙下部现浇模块顶部的连接槽，将多个中隔墙上部Y形预制模块吊装在中隔墙下部现浇模块顶部，使中隔墙上部Y形预制模块的下部插入连接槽内，将竖向排水管的下部与现浇竖向排水管的顶部卡合连接，并采用穿入预制钢筋固定穿孔和现浇钢筋固定穿孔内的钢筋将中隔墙上部Y形预制模块与中隔墙下部现浇模块固定连接；焊接相邻两个中隔墙上部Y形预制模块中的防排水板。