地铁全断面岩石隧道掘进机工法隧道防排水构造
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及隧道工程，特别涉及一种地铁全断面岩石隧道掘进机工法隧道防排水构造。
【背景技术】
[0002]随着目前隧道工程的快速发展，施工低风险、高质量、快速和对环境影响小的全断面岩石隧道掘进机(Tunnel Boring Machine，简称TBM)工法在城市地铁工程岩质地层中逐步得到使用和推广。TBM工法隧道衬砌结构有全环预制管片、全环“初期支护+ 二次衬砌”复合式衬砌、下部预制仰拱块与上部“初期支护+ 二次衬砌”复合式衬砌组合三种形式。在中、微风化岩石地层中，地铁TBM隧道采用下部预制仰拱块与上部“初期支护+ 二次衬砌”复合式衬砌组合结构形式，可兼有全环预制管片结构型式施工安全、快速和全环“初期支护+ 二次衬砌”结构形式经济性的优点。
[0003]根据现行规范要求，地铁区间隧道防水等级为二级，为此预制仰拱块一般采用结构自防水+接缝防水的防水模式；“初期支护+ 二次衬砌”结构形式一般在初期支护与二次衬砌间设置防水层，采用全包防水模式。但在岩石地层中，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，衬砌结构一般厚度较大，同时结构长期承受高水压极易引发渗漏，因此在不少地质条件较好的山岭矿山法隧道采用了“防排集合”的设计方案。但由于渗漏水与喷射混凝土的钙化反应、渗漏水携带少量细小颗粒的沉积、注浆窜浆、浇筑混凝土漏浆等原因，排水系统极易发生堵塞；堵塞后使水压对二次衬砌的作用力是设计值的I?2倍，由此引发的水压力对结构安全的隐患是非常大的。
[0004]基于以上原因，有必要对地铁TBM隧道采用下部预制仰拱块与上部“初期支护+ 二次衬砌”复合式衬砌组合结构的防排水系统进行审视和研宄。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种地铁全断面岩石隧道掘进机工法隧道防排水构造，以有效满足隧道防水要求，而且安装方便，排水系统自身可检修性强。
[0006]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下:
[0007]本实用新型的地铁全断面岩石隧道掘进机工法隧道防排水构造，包括由下部预制仰拱块和上部初期支护、二次衬砌构成的复合式衬砌结构，其特征是:所述初期支护、二次衬砌之间设置防水板，防水板与初期支护之间沿线路延伸方向间隔设置排水板；在隧道两侧拱脚设置纵向排水管，沿线路延伸方向两侧间隔设置横向泄水管，各横向泄水管内端与该侧纵向排水管连接，外侧则通向该侧道床内的排水边沟；所述排水板的环向端与该侧纵向排水管连通。
[0008]所述隧道两侧拱脚部位处沿线路延伸方向间隔设置检修井，检修井位于横向泄水管、纵向排水管的连接处，该部位的初期支护、二次衬砌向围岩内横向扩展。
[0009]本实用新型的有益效果是，该防排水系统的设置可减少上部二次衬砌厚度，对地铁单洞单线隧道结构厚度可按250mm厚的防水混凝土最小厚度设置，配筋仅按构造配筋即可，因此可大大节省工程投资；该防排水系统施工、安装方便；设置检修井，后期通过检修井来实现对纵向排水管的清洗和检修，大大减小后期排水管路堵塞的风险，确保衬砌结构的安全；检修井位于隧道限界外侧，检修期间不会对区间隧道的正常使用造成不利影响。
【附图说明】
[0010]本说明书包括如下四幅附图:
[0011]图1是本实用新型地铁全断面岩石隧道掘进机工法隧道防排水构造的标准段横断面图；
[0012]图2是本实用新型地铁全断面岩石隧道掘进机工法隧道防排水构造的检修井段横断面图；
[0013]图3是本实用新型地铁全断面岩石隧道掘进机工法隧道防排水构造的排水管路纵向布置示意图；
[0014]图4是本实用新型地铁全断面岩石隧道掘进机工法隧道防排水构造的防排水层平面展开图；
[0015]图中示出构件名称及所对应的标记:预制仰拱块10、初期支护11、二次衬砌12、防水板21、排水板22、纵向排水管23、横向泄水管24、道床排水边沟25、三通接头26、检修井31ο
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0017]参照图1和图4，本实用新型的地铁全断面岩石隧道掘进机工法隧道防排水构造，包括由下部预制仰拱块10和上部初期支护11、二次衬砌12形成的复合式衬砌结构。所述初期支护11、二次衬砌12之间设置防水板21，防水板21与初期支护11之间沿线路延伸方向间隔设置排水板22。在隧道两侧拱脚位置设置纵向排水管23，沿线路延伸方向两侧间隔设置横向泄水管24，各横向泄水管24内端与该侧纵向排水管23连接，外侧则通向该侧道床内的排水边沟25。所述排水板22的环向端与该侧纵向排水管23连通。
[0018]在本实用新型的地铁全断面岩石隧道掘进机工法隧道防排水构造中，隧道下部预制仰拱块10采用以结构自防水为主、接缝防水为辅的全包防水模式。隧道上部在初期支护11与二次衬砌12之间设防水板21和其外侧间隔设置的排水板12形成防排水层，结构渗水通过在拱脚设置的可清洗的纵向排水管23汇集，然后通过横向泄水管24汇到道床排水边沟25，由道床排水边沟25排出隧道外。
[0019]参照图2和图3，所述隧道两侧拱脚部位处沿线路延伸方向间隔设置检修井31，检修井31位于横向泄水管24、纵向排水管23的连接处，后期通过检修井31来实现对纵向排水管21的清洗和检修(采用高压水冲洗等措施)，大大减小后期排水管路堵塞的风险，确保衬砌结构的安全。为容纳检修井31，该部位的初期支护11、二次衬砌12向围岩内横向扩展，使检修井31位于隧道限界外侧，检修期间不会对区间隧道的正常使用造成不利影响。为便于清洗和检修作业，所述纵向排水管23与横向泄水管24通过三通接头26形成可拆卸连接。检修井31设置间距应根据现有检修设备有效检修距离确定，同时纵向排水管23和横向泄水管24应具备抗检修损耗的能力。
[0020]以上所述只是用图解说明本实用新型地铁全断面岩石隧道掘进机工法隧道防排水构造的基本原理和做法，并非是要将本实用新型局限在所示和所述的具体做法和参数范围内，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.地铁全断面岩石隧道掘进机工法隧道防排水构造，包括由下部预制仰拱块(10)和上部初期支护(11)、二次衬砌(12)构成的复合式衬砌结构，其特征是:所述初期支护(11)、二次衬砌(12)之间设置防水板(21)，防水板(21)与初期支护(11)之间沿线路延伸方向间隔设置排水板(22);在隧道两侧拱脚设置纵向排水管(23)，沿线路延伸方向两侧间隔设置横向泄水管(24)，各横向泄水管(24)内端与该侧纵向排水管(23)连接，外侧则通向该侧的道床排水边沟(25);所述排水板(22)的环向端与该侧纵向排水管(23)连通。
2.如权利要求1所述的地铁全断面岩石隧道掘进机工法隧道防排水构造，其特征是:所述隧道两侧拱脚部位处沿线路延伸方向间隔设置检修井(31)，检修井(31)位于横向泄水管(24)、纵向排水管(23)的连接处，该部位的初期支护(11)、二次衬砌(12)向围岩内横向扩展。
3.如权利要求2所述的地铁全断面岩石隧道掘进机工法隧道防排水构造，其特征是:所述纵向排水管(23)与横向泄水管(24)通过三通接头(26)形成可拆卸连接。
【专利摘要】地铁全断面岩石隧道掘进机工法隧道防排水构造，以有效满足隧道防水要求，而且安装方便，排水系统自身可检修性强。包括由下部预制仰拱块和上部初期支护、二次衬砌构成的复合式衬砌结构，在初期支护、二次衬砌之间设置防水板，防水板与初期支护之间沿线路延伸方向间隔设置排水板。在隧道两侧拱脚设置纵向排水管，沿线路延伸方向两侧间隔设置横向泄水管，各横向泄水管内端与该侧纵向排水管连接，外侧则通向该侧道床内的排水边沟。所述排水板的环向端与该侧纵向排水管连通。
【IPC分类】E21F16-02, E21D11-38
【公开号】CN204532378
【申请号】CN201520054795
【发明人】史宣陶, 林刚, 李德才, 罗世培, 胡晓伟, 李学军, 喻波, 陈军, 张建祥, 张增, 何旭苏, 李辉, 岳楹沁, 敖贵勇, 徐剑旋, 徐亮, 徐搴, 彭健海, 陈锦, 张璐, 段劲夫
【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