本技术属于隧道支护,具体涉及一种隧道二衬轻质结构。
背景技术:
1、隧道衬砌是指支持和维护隧道的长期稳定和耐久性的永久性结构。其作用是:支持和维护隧道的稳定;保持车辆运行所需空间;防止围岩的风化;解除地下水的影响等。因此,隧道衬砌必须有足够强度、耐久性和一定的抗冻、抗渗和抗侵蚀性。隧道衬砌主要由拱圈、边墙、仰拱和底板几部分组成。为排出隧道内的水,隧道内还设有排水沟。常用的衬砌形式有喷混凝土衬砌、喷锚衬砌和复合式衬砌,多数情况下采用复合式衬砌,复合式衬砌常分为初期支护(一次衬砌)和二次支护(二次衬砌)。
2、二次衬砌是隧道工程施工在初期支护内侧施作的模筑混凝土或钢筋混凝土衬砌。二次衬砌和初期支护相对而言,是指在隧道已经进行初期支护的条件下,用混凝土等材料修建的内层衬砌,以达到加固支护、优化路线防排水系统、美化外观、方便设置通讯、照明、监测等设施的作用。
3、如cn214741366u提供了一种隧道二衬结构,二衬结构包括多个预制单元、第一连接部和第二连接部,多个预制单元沿所施工隧道的纵向方向延伸设置,多个预制单元一次连接构成二衬结构。其中,每个预制单元包括多片预制板,多片预制板沿预制单元的弧度方向依次连接构成预制单元。第一连接部设于相邻两预制单元之间,第一连接部用于将相邻两预制单元连接为整体。第二连接部设于相邻两预制板之间,第二连接部用于将在弧度方向的相邻两预制板连接为整体。但这种隧道二衬结构内部填充物为普通混凝土,混凝土结构自重大,对支撑点和连接处压力较大。
技术实现思路
1、本实用新型所要解决的技术问题是隧道二衬中混凝土结构自重压迫受力点,针对现有技术的不足,提供一种隧道二衬的轻质结构。
2、为解决上述技术问题,本实用新型所采用的技术方案是:
3、一种隧道二衬轻质结构,包括拱顶二衬单元、拱墙二衬单元、仰拱二衬单元、排水单元和轻质材料,所述仰拱二衬单元上方设置有所述拱墙二衬单元,所述拱顶二衬单元设置在所述拱墙二衬单元上方,所述排水单元设置在所述仰拱二衬单元底部,所述拱顶二衬单元和所述拱墙二衬单元内部设置有所述轻质材料。
4、进一步的,所述轻质材料为泡沫混凝土或陶粒。
5、进一步的,所述拱墙二衬单元底部设置有抗剪键,所述仰拱二衬单元顶部设置有抗剪槽,所述抗剪键插入所述抗剪槽中。
6、进一步的,所述拱顶二衬单元包括所述拱顶预制板、所述拱顶二衬外模、所述绑扎钢筋和所述拱顶二衬内模,所述拱顶二衬外模和所述拱顶二衬内模之间通过所述绑扎钢筋扎连接,所述拱顶预制板覆盖在所述拱顶二衬外模外部。
7、进一步的,所述拱墙二衬单元包括拱墙预制板、拱墙二衬外模、绑扎钢筋和拱墙二衬内模,所述拱墙二衬外模和所述拱墙二衬内模之间通过所述绑扎钢筋绑扎连接,所述拱墙预制板覆盖在所述拱墙二衬外模外部。
8、进一步的,所述仰拱二衬单元包括所述仰拱钢架、所述绑扎钢筋和所述仰拱预制板,所述仰拱钢架与所述拱墙二衬外模连接,所述仰拱钢架与所述绑扎钢筋之间绑扎连接,所述仰拱预制板覆盖在所述仰拱钢架外部。
9、进一步的,所述排水单元包括所述纵向引水管和所述横向排水管,所述纵向引水管设置在所述拱墙二衬单元下方,所述横向排水管设置在所述仰拱单元下方。
10、进一步的,所述轻质材料分别设置于所述拱顶二衬内模和所述拱墙二衬内模规定位置。
11、与现有技术相比,本实用新型的有益效果如下:
12、所述隧道二衬内模采用所述泡沫混凝土填充在所受力矩较小的位置,减少了隧道二衬结构的自重,减轻了混凝土对钢筋连接点、受力点的压迫,增强了隧道二衬结构的安全性,提高了隧道二衬的寿命;采用所述泡沫混凝土作为内模填充,相较于传统填充物聚苯块,原料发泡时不产生有害气体,提高了现场施工人员的安全;相较于有机材料聚苯块,所述泡沫混凝土为无机材料,与一般混凝土连接性好,使得隧道二衬结构更加牢固;本实用新型将隧道二衬结构施工改为现场施工,根据现场测量隧道二衬内模尺寸制作所需泡沫混凝土模具,切割隧道二衬内模泡沫混凝土尺寸更加精确,内模施工方便,同时减少了运输成本,本实用新型隧道二衬结构易组装,现场施工速度快,提高了隧道二衬施工的工作效率。
1.隧道二衬轻质结构,其特征在于:包括拱顶二衬单元、拱墙二衬单元、仰拱二衬单元、排水单元和轻质材料,所述仰拱二衬单元上方设置有所述拱墙二衬单元,所述拱顶二衬单元设置在所述拱墙二衬单元上方,所述排水单元设置在所述仰拱二衬单元底部,所述拱顶二衬单元和所述拱墙二衬单元内部设置有所述轻质材料。
2.根据权利要求1所述隧道二衬轻质结构,其特征是:所述轻质材料为泡沫混凝土或陶粒。
3.根据权利要求1所述隧道二衬轻质结构,其特征是:所述拱墙二衬单元底部设置有抗剪键,所述仰拱二衬单元顶部设置有抗剪槽,所述抗剪键插入所述抗剪槽中。
4.根据权利要求3所述隧道二衬轻质结构,其特征是:所述拱顶二衬单元包括拱顶预制板、拱顶二衬外模、绑扎钢筋和拱顶二衬内模,所述拱顶二衬外模和所述拱顶二衬内模之间通过所述绑扎钢筋绑扎连接,所述拱顶预制板覆盖在所述拱顶二衬外模外部。
5.根据权利要求4所述隧道二衬轻质结构,其特征是:所述拱墙二衬单元包括拱墙预制板、拱墙二衬外模、绑扎钢筋和拱墙二衬内模,所述拱墙二衬外模和所述拱墙二衬内模之间通过所述绑扎钢筋绑扎连接,所述拱墙预制板覆盖在所述拱墙二衬外模外部。
6.根据权利要求5所述隧道二衬轻质结构,其特征是:所述仰拱二衬单元包括仰拱钢架、绑扎钢筋和仰拱预制板,所述仰拱钢架与所述拱墙二衬外模连接,所述仰拱钢架与所述绑扎钢筋之间绑扎连接,所述仰拱预制板覆盖在所述仰拱钢架外部。
7.根据权利要求1所述隧道二衬轻质结构,其特征是:所述排水单元包括
8.根据权利要求5所述隧道二衬轻质结构,其特征是:所述轻质材料分别设置于所述拱顶二衬内模和所述拱墙二衬内模的内部。