[实用新型]用于钻爆法隧道的装配式二次衬砌结构及复合式衬砌结构

说明书

本实用新型提供了一种用于钻爆法隧道的装配式二次衬砌结构及复合式衬砌结构。其中，所述用于钻爆法隧道的装配式二次衬砌结构包括：多个龙骨，相邻的所述龙骨之间具有间隔；以及多个管片环，设于相邻的龙骨之间；其中，所述多个龙骨与所述多个管片环沿所述隧道纵向拼接设置。本实用新型用于钻爆法隧道的装配式二次衬砌结构及复合式衬砌结构，减小了隧道开挖量，结构受力性能好、施工工效高、耐久性好、全生命周期成本低。

技术领域

本实用新型涉及公路工程，尤其是隧道工程技术领域，尤其涉及一种用于钻爆法隧道的装配式二次衬砌结构及复合式衬砌结构。

背景技术

随着交通经济的快速发展，我国公路隧道建设进入了黄金时期。在山岭重丘地区修建的公路隧道，基本采用钻爆法施工，并通常采用以锚杆、喷射混凝土及支护拱圈等组成的柔性初衬和钢筋混凝土刚性二衬组成的复合式衬砌。

传统复合式衬砌的钢筋混凝土二衬采用现浇的方式，为了保证其刚度和承载力，现浇的普通钢筋混凝土二衬厚度较大，从而导致隧道开挖量大、成本高，而且现场施工工艺复杂、施工速度慢、施工质量控制难度大。同时，在现浇的普通钢筋混凝土二衬施工过程中，初衬变形大，初衬脱落等危险状况时有发生，给现场施工带来了很大的安全隐患。此外，采用传统复合式衬砌的隧道，在运营过程中，衬砌结构变形大，开裂、漏水等问题突出，运营环境差，严重影响隧道运营的安全性、舒适性，运营成本高，社会不良影响大。

因此，亟需开发一种新型的二次衬砌结构，既能有效降低二衬的厚度、减小隧道开挖量、保证二衬的质量、提高施工效率，又能对初衬有一定的安全防护作用，同时能有效解决隧道在运营期的病害问题，提升隧道的安全性、舒适性和运营品质。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

为解决上述技术问题，本实用新型的主要目的在于提供一种用于钻爆法隧道的装配式二次衬砌结构及复合式衬砌结构，以减小二次衬砌结构的厚度，减少隧道开挖量，同时实现二次衬砌结构的标准化设计、工业化预制、装配化施工，大幅降低工程施工期及运营期的安全风险，缩短施工工期，提升隧道的施工质量和运营品质。

(二)技术方案

根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于钻爆法隧道的装配式二次衬砌结构，包括：多个龙骨，相邻的所述龙骨之间具有间隔；以及多个管片环，设于相邻的所述龙骨之间；其中，所述多个龙骨与所述多个管片环沿所述隧道纵向拼接设置。

在一些实施例中，每个龙骨采用预制超高性能钢筋混凝土结构或钢-混凝土组合结构，其包括沿所述隧道环向拼接的3～5个龙骨段，龙骨的环向两侧为带榫的矩形截面。

在一些实施例中，相邻的两龙骨之间设有2～6个管片环，每个管片环包括沿所述隧道环向拼接的4～6块管片，其内表面与所述龙骨的内表面平齐；每个管片为弧形板，材质为超高性能钢筋混凝土，其包括管片主体结构及在所述管片主体结构顶面、沿所述隧道纵向设置的1～4道环向加劲肋。

在一些实施例中，所述龙骨沿隧道长度方向宽B1介于40～100cm之间，厚度H1介于30～50cm之间，B1和H1的取值随所述隧道行车道数量及围岩级别的增加而增大；

在一些实施例中，所述管片沿隧道长度方向宽B2介于2～4m之间；所述管片主体结构的厚度H2根据隧道车道数及围岩种类确定，确定原则如下：(I)对于双车道隧道，围岩级别I～V所对应的H2分别为：14～18cm、14～18cm、16～20cm、18～22cm、20～26cm，(II)对于三车道隧道，围岩级别I～V所对应的H2分别为：16～20cm、16～20cm、18～22cm、22～26cm、26～30cm；所述加劲肋的高度H3为H2的1/6～1/3倍，加劲肋的宽度B3为H3的1/2～3/2倍。

在一些实施例中，所述管片上设置有手孔、螺栓孔和注浆孔，其四周设置有榫并配置止水带，相邻的两管片之间以及相邻的管片与龙骨段之间的榫与止水带相互匹配。