[实用新型]高寒地区隧道保温衬砌结构

说明书

技术领域

本实用新型属于隧道施工技术领域，尤其是涉及一种高寒地区隧道保温衬砌结构。

背景技术

高寒地区一般是指海拔高、常年低温、冻土常年不化的地区或高纬度、常年低温、冻土常年不化的地区。高寒地区隧道设计与普通隧道有较大的区别，采取“堵排并重，防冻保温”的原则，并结合隧道围岩地下水复杂性、地下水的变化趋势对隧道影响和隧道工程地质特点，解决洞体周围围岩冻融循环对衬砌结构产生的病害问题。如对兰新高铁线中的大梁隧道与祁连山隧道进行施工时，大梁隧道斜井井口海拔3790m，轨面标高3607m，为兰新高铁全线海拔最高点；祁连山隧道仅次于大梁隧道，为全线第二高海拔点，海拔3610m。大梁隧道与祁连山隧道位于青藏高原东北边缘的祁连山之间，属于高寒地区，工程地质构造复杂，切割深度大，地壳变动强烈，构造、地层复杂，气候干燥，风化强烈，这些特点导致岩体破碎，并且断层带分布较多。在此种高海拔、高纬度、高寒地区修建隧道时，隧道受到季节性冻融、冻胀作用的影响，施工难度非常大，可借鉴的施工经验非常少。衬砌是为防止围岩变形或坍塌沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构，为防止高寒地区围岩冻融循环破坏衬砌结构，需设计一种结构简单、设计合理且施工方便、使用效果好的高寒地区隧道保温衬砌结构，能有效解决洞体周围围岩冻融循环对衬砌结构产生的病害问题，耐久性能好且使用年限长。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种高寒地区隧道保温衬砌结构，其结构简单、设计合理且施工方便、使用效果好，能有效解决洞体周围围岩冻融循环对衬砌结构产生的病害问题，耐久性能好且使用年限长。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种高寒地区隧道保温衬砌结构，其特征在于：包括对所施工隧道的拱部与左右两侧拱墙进行支护的初期支护结构、位于所述初期支护结构内侧的模筑混凝土支护层、铺装在模筑混凝土支护层内侧的第一防水板、位于所述第一防水板内侧的保温层、铺装在保温层内侧的第二防水板、位于第二防水板内侧的二次衬砌和位于二次衬砌底部且由混凝土浇筑成型的仰拱，所述二次衬砌为混凝土衬砌且其与仰拱浇筑为一体；所述初期支护结构为锚网喷支护结构且其包括多排沿所施工隧道的纵向延伸方向由前至后布设的锚杆、挂装在所施工隧道的隧道洞内壁上的钢筋网和喷射于所述隧道洞内壁上的混凝土形成的混凝土层，所述钢筋网固定于混凝土层内，每排所述锚杆均包括多根沿圆周方向由左至右布设的锚杆；所述混凝土层的层厚为25cm～35cm，所述模筑混凝土支护层的层厚为25cm～35cm，所述二次衬砌的厚度为35cm～45cm；所述第二防水板和第一防水板分别位于保温层的内外两侧，且第一防水板、保温层和第二防水板形成位于模筑混凝土支护层与二次衬砌之间的中间隔离层；所述模筑混凝土支护层与第一防水板之间垫装有一层土工布。

上述高寒地区隧道保温衬砌结构，其特征是：所述保温层为聚氨酯保温板。

上述高寒地区隧道保温衬砌结构，其特征是：所施工隧道的底部设置有基础层，所述仰拱位于基础层上，所述混凝土层和模筑混凝土支护层的左右两侧均支撑于基础层上。

上述高寒地区隧道保温衬砌结构，其特征是：所述基础层为混凝土基础层。

上述高寒地区隧道保温衬砌结构，其特征是：所述保温层的层厚为3cm～8cm。

上述高寒地区隧道保温衬砌结构，其特征是：每排所述锚杆中的多根所述锚杆均呈均匀布设，前后相邻两排所述锚杆呈交错布设；每排所述锚杆中各根锚杆的外端均固定于混凝土层内。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、设计合理且施工步骤简单，施工方便，投入成本较低。

2、采用复合式衬砌结构，由外至内分别为初期支护结构、模筑混凝土支护层、中间隔离层和二次衬砌，形成双层防水、防寒的保温衬砌结构；模筑混凝土支护层和二次衬砌之间设置有中间隔离层，中间隔离层采用保温层与内外两个防水板的结构，使得二次衬砌与模筑混凝土支护层和初期支护结构完全隔离，减小了隧道洞内与地层之间的热量交换，起到保护冻土、防止隧道渗水、防止冻胀病害等作用。

3、使用效果好，能有效解决洞体周围围岩冻融循环对衬砌结构产生的病害问题，耐久性能好且使用年限长。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1中A处的局部放大示意图。

附图标记说明:

1—所施工隧道；2—模筑混凝土支护层；3—第一防水板；