地铁tbm工法预制仰拱块衬砌结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及隧道工程，特别涉及一种地铁TBM工法预制仰拱块衬砌结构。
【背景技术】
[0002]全断面岩石隧道掘进机(Tunnel Boring Machine，简称TBM)工法具有施工低风险、高质量、速度快、对环境影响小等特点，但由于工程水文地质和环境条件等的限制，城市轨道交通领域，截至目前国内只有重庆地铁有TBM的工程实绩。
[0003]TBM工法隧道衬砌结构有全环预制管片衬砌、全环“初期支护+ 二次衬砌”、下部预制仰拱块与上部“初期支护+ 二次衬砌”组合三种结构型式，重庆地铁工程先后采用了前面两种结构型式，但第三种结构型式，下部预制仰拱块与上部“初期支护+ 二次衬砌”组合结构，还未在国内城市轨道交通工程中采用过。
[0004]全环预制管片衬砌结构既能保证建成后隧道结构的工程质量，又能保证施工过程中的安全，但其工程投资却要比全环“初期支护+ 二次衬砌”结构多约20% ;由于地铁隧道断面净空尺寸较小，全环“初期支护+ 二次衬砌”结构中的二次衬砌不能紧跟初期支护施工，只能等到隧道贯通后再施做，因此全环“初期支护+ 二次衬砌”结构在施工过程中存在一定的安全隐患；下部预制仰拱块与上部“初期支护+ 二次衬砌”组合结构的二次衬砌可以与TBM隧道同步施做，因此下部预制仰拱块与上部“初期支护+ 二次衬砌”组合结构可同时兼有全环“初期支护+ 二次衬砌”结构工程造价和全环预制管片衬砌结构施工安全性两方面的优点。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种地铁TBM工法预制仰拱块衬砌结构，以有效提高TBM隧道的施工效率，在保证施工过程中安全性的前提下降低工程造价。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下:
[0007]本实用新型的地铁TBM工法预制仰拱块衬砌结构，包括钢筋混凝土结构的预制仰拱块，其特征是:预制仰拱块外侧具有与隧道开挖轮廓相适应的弧形断面，内侧具有位于中部的第一台阶面和位于第一台阶面横向两侧外的第二台阶面；第一台阶面上纵向间隔设置TBM施工轨道安装孔，第二台阶面上纵向间隔设置二次衬砌施工轨道安装孔。
[0008]本实用新型的有益效果是，针对地铁TBM工法隧道结构及施工组织特点，预制仰拱块可以在TBM工法隧道未贯通的情况下，为施工隧道上部的二次衬砌提供施工平台，达到边开挖TBM隧道、边施做隧道结构的目的，既达到了保证施工过程中的安全，又达到了降低工程造价的目的。
【附图说明】
[0009]本说明书包括如下四幅附图:
[0010]图1是本实用新型地铁TBM工法预制仰拱块衬砌结构的隧道衬砌结构图；
[0011]图2是本实用新型地铁TBM工法预制仰拱块衬砌结构的正立面图；
[0012]图3是本实用新型地铁TBM工法预制仰拱块衬砌结构的内侧俯视图；
[0013]图4是本实用新型地铁TBM工法预制仰拱块衬砌结构中两相邻仰拱块的连接示意图。
[0014]图中示出构件名称及所对应的标记:预制仰拱块10、第一台阶面10a、第二台阶面10b、豆砾石及注浆层11、初期支护12、二次衬砌13、二次衬砌施工轨道安装孔21、TBM施工轨道安装孔22、吊装孔兼注浆孔23、纵向螺栓孔24、纵向螺栓安装手孔25、接缝槽26、二次衬砌施工轨道系统31、TBM施工轨道系统32。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和具体的实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
[0016]参照图2和图3，本实用新型的地铁TBM工法预制仰拱块衬砌结构，包括钢筋混凝土结构的预制仰拱块10。预制仰拱块10外侧具有与隧道开挖轮廓相适应的弧形断面，内侧具有位于中部的第一台阶面10a和位于第一台阶面10a横向两侧外的第二台阶面10b。在第一台阶面10a上纵向间隔设置TBM施工轨道安装孔22，在第二台阶面10b上纵向间隔设置二次衬砌施工轨道安装孔21。
[0017]参照图1，预制仰拱块10为预制钢筋混凝土结构，为地铁TBM工法下部预制仰拱块10与上部初期支护12、二次衬砌13组合隧道结构环的一部分。
[0018]参照图2和图3，施工中在第一台阶面10a上安装TBM施工轨道系统32，为TBM隧道施工提供施工平台。在第二台阶面10b上安装二次衬砌施工轨道系统31，为上部的二次衬砌13提供施工平台。在TBM工法隧道未贯通的情况下，可边开挖TBM隧道、边施做隧道结构，能有效提高TBM隧道的施工效率，而且在保证施工过程中安全性的前提下降低工程造价。
[0019]参照图2和图3，所述预制仰拱块10的内侧重心处设置吊装孔兼注浆孔23。在预制仰拱块10安装过程中该吊装孔兼吹填注浆孔23作为吊装孔，在预制仰拱块10安装就位后，该孔作为吹填豆砾石及注浆层11的通道为注浆孔。
[0020]参照图3和图4，所述预制仰拱块10的纵向两端横向设置纵向螺栓孔24及纵向螺栓安装手孔25，以方便施工。参照图4，为达到结构防水目的，所述预制仰拱块10的纵向端面上设置有防水接缝槽26。
[0021]以上所述只是用图解说明本实用新型地铁TBM工法预制仰拱块衬砌结构的一些原理，并非是要将本实用新型局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。
【主权项】
1.地铁TBM工法预制仰拱块衬砌结构，包括钢筋混凝土结构的预制仰拱块(10)，其特征是:预制仰拱块(10)外侧具有与隧道开挖轮廓相适应的弧形断面，内侧具有位于中部的第一台阶面(10a)和位于第一台阶面(10a)横向两侧外的第二台阶面(10b);在第一台阶面(10a)上纵向间隔设置TBM施工轨道安装孔(22)，在第二台阶面(10b)上纵向间隔设置二次衬砌施工轨道安装孔(21)。2.如权利要求1所述的地铁TBM工法预制仰拱块衬砌结构，其特征是:所述预制仰拱块(10)的内侧重心处设置吊装孔兼注浆孔(23)。3.如权利要求1所述的地铁TBM工法预制仰拱块衬砌结构，其特征是:所述预制仰拱块(10)的纵向两端横向设置纵向螺栓孔(24)及纵向螺栓安装手孔(25)。4.如权利要求1所述的地铁TBM工法预制仰拱块衬砌结构，其特征是:所述预制仰拱块(10)的纵向端面上设置有防水接缝槽(26)。
【专利摘要】地铁TBM工法预制仰拱块衬砌结构，以有效提高TBM隧道的施工效率，在保证施工过程中安全性的前提下降低工程造价。包括钢筋混凝土结构的预制仰拱块，该预制仰拱块外侧具有与隧道开挖轮廓相适应的弧形断面，内侧具有位于中部的第一台阶面和位于第一台阶面横向两侧外的第二台阶面。第一台阶面上纵向间隔设置TBM施工轨道安装孔，第二台阶面上纵向间隔设置二次衬砌施工轨道安装孔。
【IPC分类】E21D11/08
【公开号】CN205089328
【申请号】CN201520009721
【发明人】林刚, 史宣陶, 李德才, 罗世培, 胡晓伟, 陈军, 张建祥, 张增, 何旭苏, 李辉, 岳楹沁, 敖贵勇, 徐亮, 徐剑旋, 徐搴, 彭健海
【申请人】中铁二院工程集团有限责任公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年1月8日