喷筑隐式异型中墙复合式连拱隧道衬砌结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型喷筑隐式异型中墙复合式连拱隧道衬砌结构涉及铁路、公路、地铁或市政之连拱隧道施工设施，特别涉及长大隧道和城市隧道等对施工快捷性要求较高的工程设施。它由初期支护结构和二次衬砌结构构成连拱结构，二次衬砌结构位于初期支护结构的内层。其关键技术是在连拱结构之间设有衬砌钢架，在衬砌钢架外表面喷设钢纤维混凝土构成喷筑型钢钢架混凝土中墙。本实用新型具有的有益效果是：采用异型“喷筑钢纤维混凝土+型钢钢架”结构中墙，施工时后行洞预留岩柱保护，具有较强的强度、刚度和韧性，可承受较大的围岩荷载，保证施工期间中墙整体稳定性和结构安全，并尽量使其与初期支护顺接，减小刚度突变。
【专利说明】喷筑隐式异型中墙复合式连拱隧道衬砌结构
【技术领域】:
[0001]本实用新型涉及铁路、公路、地铁或市政之连拱隧道施工设施，特别涉及长大隧道和城市隧道等对施工快捷性要求较高的工程设施。
【背景技术】:
[0002]目前，国内外连拱隧道采用的结构型式主要有整体式中墙连拱隧道和复合式中墙连拱隧道。整体式中墙连拱隧道由于施工难度大，防水效果差，结构耐久性差，目前已很少采用。普通复合式中墙连拱隧道是目前采用最多的连拱隧道结构型式，但其施工速度慢、线路适应性差、投资高、施工效率低，制约了连拱隧道的广泛应用。
[0003]针对以上问题也催生很多改进的连拱隧道结构型式。有的结构为伸入后挖隧道的临时支撑装置，这种方法存在浪费材料、拆除临时支撑影响工期、拆除时初期支护和中墙应力集中、拆除时具有较大安全隐患和使结构经历多次应力状态的问题；有的结构为异型二次衬砌结构，但存在各部位尺寸差距过大的耐久性问题，仅适合于围岩条件好的情况。再者，这些改进的连拱隧道结构设计中均考虑先开挖侧隧道二次衬砌施工后才能进行另一侧隧道开挖，施工效率较低；同时靠先开挖侧二次衬砌的强刚度抵抗后开挖侧隧道施工带来的围岩荷载释放，造成了先开挖侧隧道二次衬砌经历多次应力状态，易破坏防水系统和造成二次衬砌开裂的问题，从而影响防排水效果、结构耐久性和长期安全性。
【发明内容】
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[0004]本实用新型要解决的问题就是针对以上不足而提供一种防排水效果好，结构耐久性好，施工效率高的连拱隧道衬砌结构。其技术方案如下:
[0005]它由初期支护结构和二次衬砌结构构成连拱结构，二次衬砌结构位于初期支护结构的内层。其关键技术是在连拱结构之间设有衬砌钢架，在衬砌钢架外表面喷设钢纤维混凝土构成喷筑型钢钢架混凝土中墙。
[0006]与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果:
[0007]1、本实用新型采用异型“喷筑钢纤维混凝土 +型钢钢架”结构中墙，其结构异化于先行洞初期支护中，与先行洞初期支护一次喷筑钢纤维混凝土，构成喷筑隐式异型中墙复合式连拱隧道；施工时后行洞预留岩柱保护，具有较强的强度、刚度和韧性，可承受较大的围岩荷载，保证施工期间中墙整体稳定性和结构安全，并尽量使其与初期支护顺接，减小刚度突变。在长大隧道和城市隧道中有广阔的应用前景。
[0008]2、中墙结构喷筑而成，且无临时支护，不对隧道其余部分施工造成干扰，基本可实现无障碍施工组织，减少施工步序和节约投资，大幅提高连拱隧道施工效率，具有显著的社会经济效益。
[0009]3、该种新型衬砌结构解决了先开挖侧隧道二次衬砌施工后才能进行另一侧隧道开挖的问题，提高了施工效率。同时解决了靠先开挖侧二次衬砌的强刚度抵抗后开挖侧隧道施工带来的围岩荷载释放问题，解决了先开挖侧隧道二次衬砌经历多次应力状态、易破坏防水系统和造成二次衬砌开裂的问题，改善了防排水效果，提高结构耐久性和长期安全性。
【专利附图】
【附图说明】:
[0010]图1，是本实用新型衬砌结构断面图；
[0011]图2，是本实用新型衬砌结构钢架图。
【具体实施方式】:
[0012]参见图1、图2，本实用新型由初期支护结构2和二次衬砌结构3构成连拱结构，二次衬砌结构3位于初期支护结构2的内层。其关键技术是在连拱结构之间设有衬砌钢架，在衬砌钢架外表面喷设钢纤维混凝土构成喷筑型钢钢架混凝土中墙4。
[0013]所述衬砌钢架包括两条竖直平行的竖撑8，在竖撑8之间安装横撑7，竖撑8顶端设置斜撑6。
[0014]在初期支护结构2和二次衬砌结构3的外层衬砌有锚杆I。
[0015]施工时采用后行洞预留岩柱5，具有较强的强度、刚度和韧性，可承受较大的围岩荷载，保证施工期间中墙整体稳定性和结构安全。
【权利要求】
1.一种喷筑隐式异型中墙复合式连拱隧道衬砌结构，由初期支护结构(2)和二次衬砌结构(3)构成连拱结构，二次衬砌结构(3)位于初期支护结构(2)的内层，其特征是在连拱结构之间设有衬砌钢架，在衬砌钢架外表面喷设钢纤维混凝土构成喷筑型钢钢架混凝土中墙⑷。
2.根据权利要求1所述喷筑隐式异型中墙复合式连拱隧道衬砌结构，其特征是衬砌钢架包括两条竖直平行的竖撑(8)，在竖撑(8)之间安装横撑(7)，竖撑(8)顶端设置斜撑(6)。
3.根据权利要求1所述喷筑隐式异型中墙复合式连拱隧道衬砌结构，其特征是在初期支护结构(2)和二次衬砌结构(3)的外层衬砌有锚杆(I)。
【文档编号】E21D11/10GK203685204SQ201320848199
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】张万斌, 李海军, 曹林卫, 王明年, 刘大刚, 付钢, 王志勇, 于茂春, 朱小兵, 李鸿 申请人:中铁二院重庆勘察设计研究院有限责任公司, 西南交通大学