一种预制装配式铁路隧道拱墙结构的制作方法

本实用新型涉及隧道工程建设技术领域，更具体的说是涉及一种预制装配式铁路隧道拱墙结构。

背景技术：

铁路隧道是专供火车运输行驶的通道，当铁路穿越山岭地区时,由于牵引能力有限和最大限坡要求(小于24％),需要克服高程障碍，而开挖隧道穿越山岭是一种合理的选择，其作用是缩短线路减小坡度改善运营条件、提高牵引能力。

目前，现有的铁路隧道结构通常采用浇筑混凝土的方式形成，传统铁路隧道衬砌接头由于耐久性设计薄弱，排水设计不合理，施工工艺缺陷、质量差，日常养护维修不到位，以及隧道底部受到列车反复动力、地下水侵蚀等方面的自然和人为因素作用，极易发生损坏，从而危及火车的行车安全，造成各种安全隐患。而且，由于隧道的结构复杂，一旦隧道内部某处发生损坏，其维修更换的程序繁琐，维修周期较长，施工效率低，严重影响了高铁列车运行效率，给乘客的外出带来了极大的不便。

因此，提供一种结构简单、拆装方便、结构稳定性强的预制装配式铁路隧道拱墙结构是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一，提供了一种结构简单、拆装方便、结构稳定性强的预制装配式铁路隧道拱墙结构。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种预制装配式铁路隧道拱墙结构，包括：

隧道基底；

拱墙部，所述拱墙部由多组拱墙依次连接形成，每组所述拱墙包括两块边墙预制块、两块邻接墙预制块和一块顶墙预制块；所述边墙预制块为顶部具有弧度的板形结构，两块所述边墙预制块分别设于所述隧道基底顶端的两侧，并与所述隧道基底通过连接件连接，且两块所述边墙预制块顶部的弧度相对布置；所述邻接墙预制块和所述顶墙预制块均为弧形板，两块所述邻接墙预制块的一端分别与两块所述边墙预制块的顶部通过连接件连接，另一端分别与所述顶墙预制块的两端通过连接件连接，且两块所述邻接墙预制块的弧形面相对布置；所述隧道基底、所述边墙预制块、所述邻接墙预制块及所述顶墙预制块依次连接形成封闭的拱形结构。

经由上述的技术方案可知，与现有技术方案相比，本实用新型公开提供了一种预制装配式铁路隧道拱墙结构，通过将边墙预制板、邻接预制板以及顶墙预制板依次连接，形成一个稳定性强的铁路隧道拱墙结构，其中边墙预制板、邻接预制板和顶墙预制板均为特定的结构，其安装方便，连接稳定性强，安装效率高。该拱墙结构能够保证铁路隧道具有良好的支撑性能，能够有效减少隧道病害，且便于对隧道的维修保养。本实用新型的一种预制装配式铁路隧道拱墙结构，设计合理，结构简单，安装方便，节约资源，施工效率高，便于后期维护保养，降低了施工和维护成本，有效延长了铁路隧道的使用寿命。

进一步的，所述隧道基底包括设置在隧道底部的基底预制块和连接在所述基底预制块上部的预制填充层；所述预制填充层包括两个分别与边墙预制块连接的且呈镜像布置的f型预制块，以及固定连接在两个所述f型预制块之间的门型预制块；其中，所述预制填充层与所述基底预制块适配安装，且所述基底预制块和所述预制填充层沿隧道底部纵向连续设置形成隧道基底。

采用上述技术方案产生的有益效果是，使得隧道基底的安装连接方便，施工效率高，且结构稳定。

进一步的，所述基底预制块和所述预制填充层均为多组；每组所述基底预制块包括两块边基底预制块和一块中基底预制块，两块所述边基底预制块呈镜像布置且分别设于所述中基底预制块两侧，并与所述中基底预制块通过连接件连接；其中，所述边基底预制块和所述中基底预制块分别对应设于所述f型预制块和所述门型预制块底部，并与所述f型预制块和所述门型预制块适配安装。

采用上述技术方案产生的有益效果是，隧道隧道基底的支撑结构能够保证该隧道隧道基底具有良好的支撑性能，且后期维护保养方便。

进一步的，所述连接件包括直螺栓和曲螺栓，所述直螺栓和所述曲螺栓均可用于连接任意相邻的两块所述边墙预制块、所述邻接墙预制块、所述顶墙预制块、所述f型预制块和所述门型预制块，以及用于所述边基底预制块与所述中基底预制块、所述f型预制块与所述边墙预制块、所述边墙预制块与所述邻接墙预制块、所述邻接墙预制块与所述顶墙预制块之间的连接。

采用上述技术方案产生的有益效果是，直螺栓和曲螺栓能够提高各预制块之间连接的稳定性，进而提高整个隧道结构的稳定性，且便于拆装，有利于后期的维护保养。

进一步的，所述边墙预制块、所述邻接墙预制块和所述顶墙预制块的内侧面上形成有多个凹槽，多个所述凹槽均匀布置在所述边墙预制块、所述邻接墙预制块和所述顶墙预制块上，且每个所述凹槽内形成有连接通道，所述曲螺栓穿过所述凹槽及所述连接通道用于连接所述边墙预制块、所述邻接墙预制块和所述顶墙预制块；所述f型预制块和所述门型预制块的顶侧面上形成有多个所述凹槽，多个所述凹槽均匀布置在所述f型预制块和所述门型预制块上，且每个所述凹槽内形成有所述连接通道，所述曲螺栓穿过所述凹槽及所述连接通道用于连接所述边墙预制块与所述f型预制块以及任意相邻的两个所述f型预制块和所述门型预制块。

采用上述技术方案产生的有益效果是，凹槽的设计使得各预制块之间的连接件不占用隧道内部空间，节省了隧道内部空间的同时，提高了隧道整体结构的稳定性。

进一步的，所述门型预制块和所述f型预制块的侧壁上均形成有所述凹槽及所述连接通道，所述直螺栓穿过所述凹槽及所述连接通道用于连接相邻的所述f型预制块和所述门型预制块。

采用上述技术方案产生的有益效果是，使得隧道基底的连接结构稳定性更强，进一步提高了隧道基底的支撑性能。

进一步的，所述边墙预制块、所述邻接墙预制块和所述顶墙预制块厚度相同，且均为10-40cm。

采用上述技术方案产生的有益效果是，有效保证了该隧道拱墙结构的稳定性和耐久性，从而延长隧道的使用寿命。

进一步的，还包括加强部，所述加强部为加强板，所述加强板设于所述f型预制块和所述门型预制块的顶端面上，且位于两侧所述边墙预制块之间，所述加强板与所述f型预制块和所述门型预制块固定连接。

采用上述技术方案产生的有益效果是，进一步提高了该隧道隧道基底的支撑性能，使其结构更加稳定，且经久耐用，有效节约建造资源。

进一步的，还包括排水部，所述排水部为排水沟，所述排水沟有两条，两条所述排水沟分别设于所述加强板两侧，且位于两侧所述边墙预制块和所述加强板之间，两条所述排水沟分别与所述加强板的两侧壁固定连接，并分别与对应的两侧所述边墙预制块的内侧壁固定连接。

采用上述技术方案产生的有益效果是，使得该隧道具有良好的排水性能和密封性能，减少了施工过程中造成的施工污染，提高了施工效率和整体隧道结构的质量安全水平。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本实用新型提供的一种预制装配式铁路隧道拱墙结构的剖面图；

图2附图为本实用新型提供的一种预制装配式铁路隧道拱墙结构的局部结构示意图；

图3附图为本实用新型提供的一种预制装配式铁路隧道拱墙结构的整体结构示意图；

图4附图为附图1中a处的局部放大剖视图；

图5附图为附图3中b处的局部放大剖视图。

其中：1-隧道基底，11-基底预制块，111-边基底预制块，112-中基底预制块，12-预制填充层，121-f型预制块，122-门型预制块，2-拱墙部，21-边墙预制块，22-邻接墙预制块，23-顶墙预制块，3-连接件，31-直螺栓，32-曲螺栓，4-凹槽，5-加强部，6-排水部。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本实用新型公开了一种预制装配式铁路隧道拱墙结构，包括：

隧道基底1；

拱墙部2，拱墙部2由多组拱墙依次连接形成，每组拱墙包括两块边墙预制块21、两块邻接墙预制块22和一块顶墙预制块23；边墙预制块21为顶部具有弧度的板形结构，两块边墙预制块21分别设于隧道基底1顶端的两侧，并与隧道基底1通过连接件3连接，且两块边墙预制块21顶部的弧度相对布置；邻接墙预制块22和顶墙预制块23均为弧形板，两块邻接墙预制块22的一端分别与两块边墙预制块21的顶部通过连接件3连接，另一端分别与顶墙预制块23的两端通过连接件3连接，且两块邻接墙预制块22的弧形面相对布置；隧道基底1、边墙预制块21、邻接墙预制块22及顶墙预制块23依次连接形成封闭的拱形结构。

如图1所示，根据本实用新型的一个可选实施例，隧道基底1包括设置在隧道底部的基底预制块11和连接在基底预制块11上部的预制填充层12；预制填充层12包括两个分别与边墙预制块21连接的且呈镜像布置的f型预制块121，以及固定连接在两个f型预制块121之间的门型预制块122；其中，预制填充层12与基底预制块11适配安装，且基底预制块11和预制填充层12沿隧道底部纵向连续设置形成隧道基底，从而使得隧道基底的安装连接方便，施工效率高，且结构稳定。

如图3所示，根据本实用新型的一个可选实施例，基底预制块11和预制填充层12均为多组；每组基底预制块11包括两块边基底预制块111和一块中基底预制块112，两块边基底预制块111呈镜像布置且分别设于中基底预制块112两侧，并与中基底预制块112通过连接件3连接；其中，边基底预制块111和中基底预制块112分别对应设于f型预制块121和门型预制块122底部，并与f型预制块121和门型预制块122适配安装；隧道隧道基底的支撑结构能够保证该隧道隧道基底具有良好的支撑性能，且后期维护保养方便。

如图4和图5所示，根据本实用新型的一个可选实施例，连接件3包括直螺栓31和曲螺栓32，直螺栓31用于连接边基底预制块111和中基底预制块112；曲螺栓32用于连接任意相邻的两块边墙预制块21、邻接墙预制块22、顶墙预制块23、f型预制块121和门型预制块122，以及用于f型预制块121与边墙预制块21、边墙预制块21与邻接墙预制块22、邻接墙预制块22与顶墙预制块23之间的连接；直螺栓和曲螺栓能够有效提高各预制块之间连接的稳定性，进而提高整个隧道结构的稳定性，且便于拆装，有利于后期的维护保养。

如图2、图3和图5所示，根据本实用新型的一个可选实施例，边墙预制块21、邻接墙预制块22和顶墙预制块23的内侧面上形成有多个凹槽4，多个凹槽4均匀布置在边墙预制块21、邻接墙预制块22和顶墙预制块23上，且每个凹槽4内形成有连接通道，曲螺栓32穿过凹槽4及连接通道用于连接边墙预制块21、邻接墙预制块22和顶墙预制块23；f型预制块121和门型预制块122的顶侧面上形成有多个凹槽4，多个凹槽4均匀布置在f型预制块121和门型预制块122上，且每个凹槽4内形成有连接通道，曲螺栓32穿过凹槽4及连接通道用于连接边墙预制块21与f型预制块121以及任意相邻的两个f型预制块121和门型预制块122；从而使得各预制块之间的连接件不占用隧道内部空间，节省了隧道内部空间的同时，提高了隧道整体结构的稳定性。

如图2和图3所示，根据本实用新型的一个可选实施例，门型预制块122和f型预制块121的侧壁上均形成有凹槽4及连接通道，直螺栓31穿过凹槽4及连接通道用于连接相邻的f型预制块121和门型预制块122，从而使得隧道基底的连接结构稳定性更强，进一步提高了隧道基底的支撑性能。

根据本实用新型的一个可选实施例，为了有效保证该隧道拱墙结构的稳定性和耐久性，从而延长隧道的使用寿命，边墙预制块21、邻接墙预制块22和顶墙预制块23厚度相同，且均为25cm。

如图1和图3所示，根据本实用新型的一个可选实施例，还包括加强部5，加强部5为加强板，加强板铺设于f型预制块121和门型预制块122的顶端面上，且位于两侧边墙预制块21之间，加强板与f型预制块121和门型预制块122固定连接，从而进一步提高了该隧道隧道基底的支撑性能，使其结构更加稳定，且经久耐用，有效节约了建造资源。

根据本实用新型的一个可选实施例，加强板为现浇层，即采用混凝土现场浇筑而成，且该现浇层设于f型预制块121和门型预制块122的顶端面上，且位于两侧边墙预制块21之间，加强板与f型预制块121和门型预制块122固定连接，从而不仅进一步提高了该隧道隧道基底的支撑性能，使其结构更加稳定，经久耐用，有效节约建造资源，而且可以利用加强板补齐f型预制块和门型预制块的高度差，从而使其达到f型预制块和门型预制块的设计标高。

如图1和图3所示，根据本实用新型的一个可选实施例，还包括排水部6，排水部6为排水沟，排水沟有两条，两条排水沟分别设于加强板两侧，且位于两侧边墙预制块21和加强板之间，两条排水沟分别与加强板的两侧壁固定连接，并分别与对应的两侧边墙预制块21的内侧壁固定连接，从而使得该隧道具有良好的排水性能和密封性能，减少了施工过程中造成的施工污染，提高了施工效率和整体隧道结构的质量安全水平。

根据本实用新型的一个可选实施例，排水沟可为现浇排水沟，即将作为加强板的现浇层与排水沟同时浇筑，从而提高施工效率。

本实用新型的一种预制装配式铁路隧道拱墙结构，通过将边墙预制板、邻接预制板以及顶墙预制板依次连接，形成了一个稳定性强的铁路隧道拱墙结构，其中边墙预制板、邻接预制板和顶墙预制板均为特定的结构，其安装方便，连接稳定性强，安装效率高。该拱墙结构能够保证铁路隧道具有良好的支撑性能，能够有效减少隧道病害，且便于对隧道的维修保养。本实用新型的一种预制装配式铁路隧道拱墙结构，设计合理，结构简单，安装方便，节约资源，施工效率高，便于后期维护保养，降低了施工和维护成本，有效延长了铁路隧道的使用寿命。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。