隧道仰拱回填构造的制作方法

本实用新型属于隧道领域，具体的是隧道仰拱回填构造。

背景技术：

对于公路隧道，由于车辆在路面行驶路径、车辆载重等无法确定，故，使得路面各处受碾压的程度不同，而现有隧道的仰拱回填层通常采用片石结构，仰拱回填层刚性较差，在路面受车辆碾压密集区域，会出现路面凹陷的情况，当车辆驶入该区域时，压力在此区域集中。而采用片石回填，常因回填不密实、混凝土浇筑养护质量差等原因出现路面板下脱空等问题，加剧了路面凹陷的程度，导致路面开裂、隆起、错台、电缆沟倾斜等病害，影响隧道的行车的舒适安全性。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种隧道仰拱回填构造，提高仰拱回填层刚度，提高其抵抗压力的能力。

本实用新型采用的技术方案是：隧道仰拱回填构造，包括仰拱回填层，沿隧道纵向所述仰拱回填层由一组回填单元拼接而成，且沿隧道环向各回填单元分别由一组回填预制块拼接而成；由相邻两回填单元结合面之间的接缝形成回填层环向拼接缝，由各回填单元中相邻两回填预制块结合面之间的接缝形成回填层纵向拼接缝；由回填预制块拼接构成的仰拱回填层经仰拱支撑，并由隧道两侧边墙底部的对应结构限位固定。

进一步的，所述仰拱回填层内各回填预制块为通缝拼接，相邻两回填单元内的各回填层纵向拼接缝彼此连通，由彼此连通的回填层纵向拼接缝将回填预制块划分为列，由各回填层环向拼接缝将回填预制块划分为排。

进一步的，各回填单元内的各回填层纵向拼接缝彼此连通，并均沿对应的隧道行车道中线延伸且均位于对应的隧道行车道中线区域内。

进一步的，各回填单元内的各回填层纵向拼接缝彼此连通,并分别位于对应隧道行车道内和对应隧道行车道间；

位于对应的隧道行车道内的回填层纵向拼接缝均沿对应的隧道行车道中线延伸且均位于对应的隧道行车道中线区域内；

位于对应的隧道行车道间的回填层纵向拼接缝均沿对应的行车道隔离线延伸且均位于对应的隧道行车道隔离线区域内。

进一步的，各回填预制块为空心结构，包括顶壁、底壁和两侧的侧壁。

进一步的，各回填预制块为空心筒体结构，由顶壁、底壁和两侧侧壁包围构成贯穿的空腔，并由各列回填预制块的空腔沿隧道纵向彼此连通构成隧道纵向排水通道；

各回填单元两端回填预制块与隧道边墙相邻的侧壁上分别设置有排水预留孔；

各回填层纵向拼接缝两侧的回填预制块的对应侧壁上分别设置有通孔，由所述通孔连通相邻隧道纵向排水通道。

进一步的，各回填预制块顶面四周均设置有缺口并预留钢筋；

沿回填层纵向拼接缝各列回填预制块的缺口构成纵向铰缝，沿回填层环向拼接缝各排回填预制块的缺口构成环向铰缝，所述纵向铰缝和环向铰缝内预留的钢筋相互连接，且所述纵向铰缝和环向铰缝经混凝土回填填充。

本实用新型的有益效果是：本实用新型公开的隧道仰拱回填构造，首先，仰拱回填层由回填预制块拼装而成，可工厂化生产，便于灵活分配生产和施工任务；且隧道内安装方便、安装时间缩短，从而提高了施工效率；并且，仰拱检修时，仰拱回填层的拆装更快捷，从而使仰拱的检修更便捷。

其二、由回填预制块拼装而成的仰拱回填层，强度和刚度更高，抗压性能更好，能有效降低路面层变形，从而减小路面局部压力，进而减小仰拱局部压力；并且，使得仰拱回填层与仰拱接触时为面接触，更利于力分散传递至仰拱。

其三、仰拱回填层为预制件，其强度和刚度得到提高，对路面的支撑性能好，从而可以简化路面结构，提高了路面施工效率，节约了路面施工材料。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为回填预制块组合拼装平面图；

图3为回填预制块结构示意图；

图4为图2的A-A剖视图。

图中，回填单元2、回填预制块21、顶壁211、底壁212、侧壁213、空腔214、横向导水孔215、通孔216、横向预留钢筋217、纵向预留钢筋218、回填层纵向拼接缝22、回填横向拼接缝23、纵向铰缝单元221、横向铰缝单元222。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明如下：

如图1所示，隧道仰拱回填构造，包括仰拱回填层，

沿隧道纵向所述仰拱回填层由一组回填单元2拼接而成，且沿隧道环向各回填单元2分别由一组回填预制块21拼接而成；由相邻两回填单元2结合面之间的接缝形成回填层环向拼接缝23，由各回填单元2中相邻两回填预制块21结合面之间的接缝形成回填层纵向拼接缝22；由回填预制块21拼接构成的仰拱回填层经仰拱支撑，并由隧道两侧边墙底部的对应结构限位固定。

本实用新型公开的隧道仰拱回填构造，首先，仰拱回填层由回填预制块21拼装而成，可工厂化生产，便于灵活分配生产和施工任务；且隧道内安装方便、安装时间缩短，从而提高了施工效率；并且，仰拱检修时，仰拱回填层的拆装更快捷，从而使仰拱的检修更便捷。

其二、由回填预制块21拼装而成的仰拱回填层，强度和刚度更高，抗压性能更好，能有效降低路面层变形，从而减小路面局部压力，进而减小仰拱局部压力；并且，使得仰拱回填层与仰拱接触时为面接触，更利于力分散传递至仰拱。

其三、仰拱回填层为预制件，其强度和刚度得到提高，对路面的支撑性能好，从而可以简化路面结构，将原来的2～3层水泥混凝土结构层简化为1层路面铺装，提高了路面施工效率，节约了路面施工材料。

相邻两排回填单元2的回填预制块21可以错缝拼接，优选的，所述仰拱回填层内各回填预制块21为通缝拼接，相邻两回填单元2内的各回填层纵向拼接缝22彼此连通，由彼此连通的回填层纵向拼接缝22将回填预制块21划分为列，由各回填层环向拼接缝23将回填预制块21划分为排。

如图3所示，仰拱回填层内各回填预制块21为通缝拼接，使各回填单元2的接缝形式呈“十”字形通缝，首先，拼装更容易；其次，便于在回填层内布设纵向排水通道；最后，在浇筑路面水泥混凝土现浇层时，便于现浇混凝土在回填层纵向拼接缝22与回填层环向拼接缝23处填充，形成纵横交错布置的现浇混凝土网格将各回填预制块21连接，提高仰拱回填层的整体性，并对仰拱回填层的各拼接缝进行封堵，提高了防水性能。

公路隧道的车载数量以及行车位置等不确定性高，使得仰拱回填层所受的来自路面的压力复杂多变。由于回填层纵向拼接缝22处为仰拱回填层的受力薄弱处，为了避免车轮碾压路面的压力集中作用于仰拱回填层的回填层纵向拼接缝22处，造成回填层纵向拼接缝22处因应力集中而破损，最优的，各回填单元2内的各回填层纵向拼接缝22彼此连通，并均沿对应的隧道行车道中线延伸且均位于对应的隧道行车道中线区域内。

由于各条行车道内，车轮通常碾压行车道的两侧，几乎甚至不会碾压行车道的中线处，故，将回填层纵向拼接缝22设置于行车道的中线处，减小了纵向拼接缝22的应力，提高了仰拱回填层的刚度，从而提高了仰拱回填层传递应力的均匀性，提高了仰拱受力的均匀性；同时，仰拱回填层的刚度提高，其对路面的支撑性能提高，使得路面的变形减小，从而避免了路面上压力集中，消除了压力集中对仰拱的影响。

相邻两行车道之间可以有公共的回填预制块21，但是，这种方式，相邻两行车道共用的回填预制块21的尺寸过大，极可能无法满足安装设备的要求，为了避免上述问题，优选的，各回填单元2内的各回填层纵向拼接缝22彼此连通,并分别位于对应隧道行车道内和对应隧道行车道间；

位于对应的隧道行车道内的回填层纵向拼接缝22均沿对应的隧道行车道中线延伸且均位于对应的隧道行车道中线区域内；

位于对应的隧道行车道间的回填层纵向拼接缝22均沿对应的行车道隔离线延伸且均位于对应的隧道行车道隔离线区域内。

由于相邻两行车道间的隔离线区域也为车轮碾压几率小的区域，故，回填层纵向拼接缝22与之对中，能够避免车轮碾压该回填层纵向拼接缝22，同时，回填预制块21的尺寸满足安装要求。

回填预制块21可以为实心块，也可以为槽状等。但是，实心块较重、耗材多；槽状的回填预制块21，其槽口处与相邻部件的接触面积小，安装不便。最优的，如图1和图3所示，各回填预制块21为空心结构，包括顶壁211、底壁212和两侧的侧壁213。空心结构的回填预制块21，其重量轻、耗材少且抗弯性能好。

回填预制块21可以为中空的封闭结构，但是，该结构，需要单独设置隧道纵向排水通道，工程量大，且在仰拱回填层内开挖通道，影响仰拱回填层的强度，为克服该问题，各回填预制块21为空心筒体结构，由顶壁211、底壁212和两侧侧壁213包围构成贯穿的空腔214，并由各列回填预制块21的空腔214沿隧道纵向彼此连通构成隧道纵向排水通道；

各回填单元2两端回填预制块21与隧道边墙相邻的侧壁213上分别设置有排水预留孔215；

各回填层纵向拼接缝22两侧的回填预制块21的对应侧壁213上分别设置有通孔216，由所述通孔216连通相邻隧道纵向排水通道。

该结构，由于空腔214与回填预制块21一体成型，直接拼接便构成隧道纵向排水通道，施工便捷，且不会影响仰拱回填层的强度；而通过通孔216将相邻两条隧道纵向排水通道连通，首先起到分配水量的作用，其次，在其中一条隧道纵向排水通道堵塞的情况下，可以通过其他隧道纵向排水通道排水,避免地下水排水通道堵塞，保障了隧道纵向排水通道的排水能力。

而通过排水预留孔215将隧道衬砌水引排至隧道纵向排水通道，最后经过隧道纵向排水通道排出。可以直接将排水预留孔215作为连通隧道衬砌纵向排水管与隧道纵向排水通道的排水孔，也可以在排水预留孔215内设置排水管连通隧道衬砌纵向排水管与隧道纵向排水通道。

可以通过在回填层纵向拼接缝22以及回填层环向拼接缝23处设置独立的混凝土回填将各回填预制块21连接在一起，提高仰拱回填层的整体刚度，优选的，如图1和图4所示，各回填预制块21顶面四周均设置有缺口并预留钢筋217；

沿回填层纵向拼接缝22各列回填预制块21的缺口构成纵向铰缝24，沿回填层环向拼接缝23各排回填预制块21的缺口构成环向铰缝25，所述纵向铰缝24和环向铰缝25内预留的钢筋217相互连接，且所述纵向铰缝24和环向铰缝25经混凝土回填填充。

通过横向预留钢筋217、纵向预留钢筋218以及路面水泥混凝土现浇层的现浇混凝土填充纵向铰缝24与环向铰缝25后，将各回填预制块21连成整体，增强了仰拱回填层的整体刚度，还避免了路面水沿回填层纵向拼接缝22下渗。

上述填充纵向铰缝24和环向铰缝25的混凝土回填与路面水泥混凝土现浇层为一体结构，在路面水泥混凝土现浇层施工时，现浇混凝土浇筑于纵向铰缝24和环向铰缝25内构成纵向铰缝24和环向铰缝25的混凝土回填，施工方便，同时使混凝土回填与路面的结合更紧密；同时，混凝土回填与路面水泥混凝土现浇层同时施工，避免了混凝土材料浪费。