全断面岩石隧道掘进机工法地铁隧道泄压式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，特别涉及一种全断面岩石隧道掘进机工法地铁隧道泄压式衬砌结构。
【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、全环复合式衬砌(初期支护+ 二次模筑衬砌)等结构型式，重庆地铁工程先后采用了这两种结构型式。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复合式衬砌结构多约20% ;由于地铁隧道断面净空尺寸较小，导致全环复合式衬砌结构中的二次模筑衬砌不能紧跟初期支护施工，只能等到隧道贯通后再施做，同时岩石地层中的地下水一般为基岩裂隙水，水量不大，但水头较高，采用全包防水的衬砌结构厚度均较大，由于结构长期承受高水压，因此全环复合式衬砌结构在隧道使用过程中存在一定的安全隐患。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种全断面岩石隧道掘进机工法地铁隧道泄压式衬砌结构，以确保衬砌结构的安全性，有效提高TBM隧道的施工效率，降低工程造价。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下:
[0006]本实用新型的全断面岩石隧道掘进机工法地铁隧道泄压式衬砌结构，其特征是:它包括下部预制仰拱块和上部弧形衬砌结构，上部弧形衬砌结构的两端与下部预制仰拱块的两端对接；上部弧形衬砌结构由初期支护、防排水层和二次衬砌复合构成，初期支护施作于围岩表面，防排水层位于初期支护、二次衬砌之间；上部弧形衬砌结构与下部预制仰拱块的连接处设置有沿线路方向延伸的泄排水管，泄排水管与防排水层的端部相连通。
[0007]所述下部预制仰拱块的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。
[0008]本实用新型的有益效果是，能及时地将基岩裂隙水排除出至隧道衬砌结构之外，能有效降低作用在二次衬砌上的地下水压，除可确保衬砌结构的安全性外，还可减小二次衬砌的设计厚度，进而降低隧道工程造价；较好地适应地铁TBM工法隧道结构及施工组织特点，可在TBM工法隧道未贯通的情况下，在下部预制仰拱块两台阶面上分别安装二次衬砌施工轨道系统和TBM施工轨道系统，达到边开挖TBM隧道、边施做隧道上部二次衬砌结构的目的，因此能有效地提高TBM隧道的施工效率。
【附图说明】
[0009]本说明书包括如下两幅附图:
[0010]图1是本实用新型全断面岩石隧道掘进机工法地铁隧道泄压式衬砌结构的横断面图；
[0011]图2是本实用新型全断面岩石隧道掘进机工法地铁隧道泄压式衬砌结构中下部预制仰拱块正立面图；
[0012]图中示出构件名称及所对应的标记:下部预制仰拱块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、防排水层14、泄排水管15、横向排水管16。
【具体实施方式】
[0013]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。
[0014]参照图1，本实用新型的全断面岩石隧道掘进机工法地铁隧道泄压式衬砌结构包括下部预制仰拱块10和上部弧形衬砌结构，上部弧形衬砌结构的两端与下部预制仰拱块10的两端对接。上部弧形衬砌结构由初期支护12、防排水层14和二次衬砌13复合构成，初期支护12施作于围岩表面，防排水层14位于初期支护12、二次衬砌13之间。上部弧形衬砌结构与下部预制仰拱块10的连接处设置有沿线路方向延伸的泄排水管15，泄排水管15与防排水层14的端部相连通。通过泄排水管15和横向排水管16能及时地将基岩裂隙水排除出至隧道衬砌结构之外，能有效降低作用在二次衬砌13上的地下水压，除可确保衬砌结构的安全性外，还可减小二次衬砌的设计厚度，进而降低隧道工程造价。
[0015]参照图1，为保持通畅排水，所述泄排水管15的内侧沿线路方向间隔设置横向排水管16，横向排水管16内端与泄排水管15连接，外端延伸出衬砌结构外。
[0016]参照图1，所述下部预制仰拱块10与基岩之间设置有吹填形成的豆砾石及注浆层
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[0017]参照图1，所述下部预制仰拱块10和上部弧形衬砌结构外侧均为与基岩相适应的弧形断面。所述下部预制仰拱块10的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。施工期间，下部预制仰拱块第一台阶面10a上可安装TBM施工轨道系统，第二台阶面10b上可安装二次衬砌13施工轨道系统。在TBM工法隧道未贯通的情况下，通过下部预制仰拱块10上的轨道系统，达到边开挖TBM隧道、边施做隧道上部二次衬砌13结构的目的，因此能有效地提高TBM隧道的施工效率。
[0018]以上所述只是用图解说明本实用新型全断面岩石隧道掘进机工法地铁隧道泄压式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.全断面岩石隧道掘进机工法地铁隧道泄压式衬砌结构，其特征是:它包括下部预制仰拱块(10)和上部弧形衬砌结构，上部弧形衬砌结构的两端与下部预制仰拱块(10)的两端对接；上部弧形衬砌结构由初期支护(12)、防排水层(14)和二次衬砌(13)复合构成，初期支护(12)施作于围岩表面，防排水层(14)位于初期支护(12)、二次衬砌(13)之间；上部弧形衬砌结构与下部预制仰拱块(10)的连接处设置有沿线路方向延伸的泄排水管(15)，泄排水管(15)与防排水层(14)的端部相连通。
2.如权利要求1所述的全断面岩石隧道掘进机工法地铁隧道泄压式衬砌结构，其特征是:所述泄排水管(15)的内侧沿线路方向间隔设置横向排水管(16)，横向排水管(16)内端与泄排水管(15)连接，外端延伸出衬砌结构外。
3.如权利要求1所述的全断面岩石隧道掘进机工法地铁隧道泄压式衬砌结构，其特征是:所述下部预制仰拱块(10)与基岩之间设置有吹填形成的豆砾石及注浆层(11)。
4.如权利要求1所述的全断面岩石隧道掘进机工法地铁隧道泄压式衬砌结构，其特征是:所述下部预制仰拱块(10)的内侧具有位于中部的第一台阶面(1a)和位于第一台阶面(1a)横向两侧外的第二台阶面(10b)。
【专利摘要】全断面岩石隧道掘进机工法地铁隧道泄压式衬砌结构，以确保衬砌结构的安全性，有效提高TBM隧道的施工效率，降低工程造价。它包括下部预制仰拱块和上部弧形衬砌结构，上部弧形衬砌结构的两端与下部预制仰拱块的两端对接。上部弧形衬砌结构由初期支护、防排水层和二次衬砌复合构成，初期支护施作于围岩表面，防排水层位于初期支护、二次衬砌之间。上部弧形衬砌结构与下部预制仰拱块的连接处设置有沿线路方向延伸的泄排水管，泄排水管与防排水层的端部相连通。
【IPC分类】E21D11-00, E21F16-02, E21D11-38
【公开号】CN204532364
【申请号】CN201520054924
【发明人】林刚, 史宣陶, 李德才, 罗世培, 胡晓伟, 陈军, 张建祥, 张增, 杨征, 何旭苏, 陈锦, 李俊, 宋沐春
【申请人】中铁二院工程集团有限责任公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年1月27日