[实用新型]一种基于盾构法隧道的地裂缝区域隧道衬砌结构

说明书

本实用新型涉及一种基于盾构法隧道的地裂缝区域隧道衬砌结构，于盾构法隧道内部的二次衬砌上预留环向的特殊变形缝，特殊变形缝处的二次衬砌向内环周凸起形成内凸式扩大头结构，内凸式扩大头结构上设置有扩大头处预埋注浆管。本实用新型将地裂缝处采用盾构法隧道直接穿越，通过在盾构法隧道内施做二次衬砌，满足了地层大变形需求，同时提升了工程质量与周边环境安全，实现了区间工法的连续与工程风险的有效控制，开创了国内外地裂缝区域采用盾构法隧道穿越施工的先河。

技术领域

本实用新型涉及隧道工程技术领域，具体涉及一种基于盾构法隧道的地裂缝区域隧道衬砌结构。

背景技术

对于目前国内各大城市的轨道交通工程，由于地质构造与人类活动原因，地层中存在不同程度的断裂带或破碎区，而且在长期过程中呈现一定的不稳定与持续变形特性，这对限界条件极其有限的城市轨道交通工程而言，是一大控制性因素。

基于地层活动特性与盾构法隧道技术特点，在隧道工程通过地裂缝区域时一般按矿山法隧道考虑，在考虑设计年限内地层最大变形量的前提下隧道净空相应做大，但由于地裂缝区域地质条件较差，矿山法隧道不利于工程风险控制与环境保护，不利于工程投资控制，更不利于工程质量控制，随着全国各地类似工程不断出现，常规矿山法隧道方案带来的弊端越来越明显。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于盾构法隧道的地裂缝区域隧道衬砌结构及其构建方法，实现地裂缝区域盾构法隧道施工，最大程度降低施工风险、提高工程质量。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种基于盾构法隧道的地裂缝区域隧道衬砌结构，其特征在于：

于盾构法隧道内部的二次衬砌上预留环向的特殊变形缝，特殊变形缝处的二次衬砌向内环周凸起形成内凸式扩大头结构，内凸式扩大头结构上设置有扩大头处预埋注浆管。

盾构法隧道为预制拼装衬砌结构，每环管片由若干块管片拼装而成，管片环缝、纵缝间通过螺栓相连。

盾构法隧道的拼装管片与二次衬砌之间设置有预铺反粘防水卷材。

特殊变形缝处设置有防水结构，由外向内包括外贴式止水带、中埋式止水带与接水槽。

本实用新型具有以下优点：

本实用新型提供了一种新型的地裂缝区域盾构法隧道结构设计理念，丰富了地裂缝区域隧道衬砌结构处理方法。无论是地裂缝区域，还是一般地层区域，均采用盾构法施工，针对地裂缝区域可能存在的大变形情况，采用盾构法隧道内部浇筑二次衬砌的方式予以处理，同时设置特殊变形缝与内凸式扩大头，满足了结构承载与防水要求。外侧的盾构法隧道管片衬砌、内部浇筑的二次衬砌、在二次衬砌与管片衬砌之间铺设的全断面防水卷材、特殊变形缝防水材料、内凸式扩大头上预埋的注浆管，以及注浆小导管内压注的水泥浆、衬砌结构用钢材与混凝土等，涉及的钢材、水泥浆、防水混凝土以及注浆小导管打设所用的机械设备等均为常规材料（设备），其相应尺寸为常规类型，便于加工制造；注浆管的布置、数量与长度可根据施工情况进行调整；地层变形主要设防段与过渡段的长度、数量，可根据地裂缝特性与百年预估变形量灵活确定。基于内凸型扩大头处的特殊变形缝，以及变形缝内设置的多道止水装置，可实现变形缝两侧结构最大错动量情况下，结构防水需求。同时在扩大头内预埋的注浆管，可实现下沉段扩大头外部充填注浆，确保衬砌结构与围岩有效接触，实现结构与围岩联合承载。盾构法隧道一次连续通过地裂缝区域，以及盾构隧道管片衬砌与二次衬砌形成的复合式构件，极大提升了工程质量与风险管控水平，具有较高的经济效益和社会效益，在城市轨道交通、铁路、公路等工程中有广泛的应用前景。

附图说明

图1 地裂缝区域盾构法隧道纵断面布置图

图2 地裂缝区域盾构法隧道横断面布置图