專利名稱：泄水式隧道襯砌用管片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種隧道襯砌用管片。
背景技術(shù)：
對(duì)長(zhǎng)大深埋隧道，采用密閉式隧道掘進(jìn)機(jī)(TBM)施工時(shí)，與之對(duì)應(yīng)的裝配式管片襯砌(襯砌由沿隧道縱向的多環(huán)管片拼裝而成，每環(huán)管片又由數(shù)量不等的預(yù)制鋼筋混凝土管片通過環(huán)向螺栓連接而成)都是密閉式襯砌，不能排水以降低結(jié)構(gòu)周邊的水壓力。隨著我國(guó)鐵路和公路隧道的發(fā)展，將出現(xiàn)大量的規(guī)模長(zhǎng)(長(zhǎng)度大于IOkm)，埋深大(200-500m)的長(zhǎng)大深埋隧道。由于其深埋大、地下水壓高，現(xiàn)有的密閉式管片襯砌結(jié)構(gòu)將承受圍巖內(nèi)較高的外水壓力，加大了管片襯砌的建造成本。同時(shí)，地下水壓受天氣等不可控因素的影響，導(dǎo)致管片襯砌存在嚴(yán)重的安全隱患。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提出一種泄水式隧道襯砌用管片，用該種泄水式管片建造的襯砌具有可靠的泄水功能、能較好的降低結(jié)構(gòu)周邊的水壓力，保障隧道的安全；且其施工方便、對(duì)管片襯砌結(jié)構(gòu)損傷小，管片襯砌的建造成本低。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種泄水式隧道襯砌用管片，包括鋼筋混凝土的管片，管片中的注漿孔或吊裝孔、受力鋼筋、外層的混凝土保護(hù)層；且在所述的管片的一個(gè)或兩個(gè)注漿孔正對(duì)的混凝土保護(hù)層預(yù)埋可遇水膨脹的止水膠塊；自進(jìn)式中空錨桿從管片所述的注漿孔或吊裝孔插入，穿過止水膠塊，鉆出混凝土保護(hù)層，且在自進(jìn)式中空錨桿外端的桿壁上開有排水孔、其內(nèi)腔中塞有用于濾砂的過濾柱。本實(shí)用新型的使用方法和原理是:管片安裝好后，將過濾柱取出，向自進(jìn)式中空錨桿內(nèi)腔中塞入配套的金屬內(nèi)套，再使自進(jìn)式中空錨桿向外鉆入圍巖(金屬內(nèi)套可避免在此過程中碎屑通過排水孔進(jìn)入錨桿內(nèi)腔)，然后取出金屬內(nèi)套，塞入過濾柱；再將自進(jìn)式中空錨桿的內(nèi)端與環(huán)向的排水盲管相連，排水盲管的排水口位于隧道的中央排水溝的上方。管片襯砌建好后，遇水膨脹的止水膠塊會(huì)將中空錨桿桿體和管片間的縫隙填滿，能有效防止地下水通過桿體外壁滲入隧道內(nèi)壁。這樣，圍巖中的高壓裂隙水能也只能從自進(jìn)式中空錨桿桿壁的排水孔中進(jìn)入錨桿內(nèi)腔,并通過過濾柱流到錨桿的內(nèi)端。由環(huán)向排水盲管收集環(huán)向各塊管片上中空錨桿導(dǎo)進(jìn)的地下水并將匯流至隧道底部的中央排水溝排出。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:1.穿過管片的中空錨桿將圍巖中的高壓裂隙水引入排水盲管并匯流至中央排水溝排出；構(gòu)成管片環(huán)的多個(gè)管片上的中空錨桿，分布在環(huán)向一周的若干部位，可產(chǎn)生全斷面泄水降壓的效果。且泄水管片環(huán)沿隧道縱向一定間距設(shè)置，形成立體的排水系統(tǒng)，因此，泄水能力強(qiáng)，能很好的降低結(jié)構(gòu)周邊的水壓力，保障隧道的安全；而不用加大管片的強(qiáng)度，降低了襯砌的建造成本。[0011]2.穿過管片的中空錨桿將圍巖中裂隙水引入排水盲管，較之直接在管片開孔泄水的方式，本實(shí)用新型解決了 TBM施工過程中同步注漿漿液固化后的堵孔難題、推廣實(shí)施容易。3.通過定時(shí)更換中空錨桿中的過濾柱，能有效的避免細(xì)顆粒堵孔和堵桿現(xiàn)象，保證了管片襯砌泄水功能的長(zhǎng)期性和有效性。4.遇水膨脹止水膠塊能有效防止地下水通過桿體外壁滲入隧道內(nèi)壁，保護(hù)了隧道外觀，避免了滲水對(duì)電氣等各種設(shè)備的影響。同時(shí)，遇水膨脹的止水膠塊預(yù)埋在混凝土保護(hù)層，對(duì)受力鋼筋及整個(gè)管片的力學(xué)性能也沒有影響。5.中空錨桿是直接利用管片上多余的注漿孔或吊裝孔，而非單獨(dú)重新鉆孔，對(duì)整個(gè)管片力學(xué)性能的影響很?。灰彩蛊浼庸し奖?，現(xiàn)場(chǎng)操作容易。上述的自進(jìn)式中空錨桿3伸出混凝土保護(hù)層Ic的長(zhǎng)度為2-3m ;膠塊2的厚度為2_3cm0
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的管片的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的管片去掉中空錨桿后的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是用本實(shí)用新型實(shí)施例的管片拼裝成的管片襯砌的斷面縮小示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例圖1-3示出，本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
是一種泄水式隧道襯砌用管片，包括鋼筋混凝土的管片1，管片I中的注漿孔或吊裝孔la、受力鋼筋lb、外層的混凝土保護(hù)層lc。在所述的管片I的一個(gè)或兩個(gè)注漿孔Ia正對(duì)的混凝土保護(hù)層Ic預(yù)埋可遇水膨脹的止水膠塊2 ；自進(jìn)式中空錨桿3從管片I所述的注漿孔或吊裝孔Ia插入，穿過止水膠塊2，鉆出混凝土保護(hù)層lc，且在自進(jìn)式中空錨桿3外端的桿壁上開有排水孔3a、其內(nèi)腔中塞有用于濾砂的過濾柱4。本例的自進(jìn)式中空錨桿3伸出混凝土保護(hù)層Ic的長(zhǎng)度為2-3m ;膠塊2的厚度為2_3cm0圖3示出，本例的使用方法和泄水過程如下:管片I安裝好后，將過濾柱4取出，向自進(jìn)式中空錨桿3內(nèi)腔中塞入配套的金屬內(nèi)套，再使自進(jìn)式中空錨桿3向外鉆入圍巖(金屬內(nèi)套可避免在此過程中碎屑通過排水孔進(jìn)入錨桿內(nèi)腔)，然后取出金屬內(nèi)套，重新塞入過濾柱4;再將自進(jìn)式中空錨桿3的內(nèi)端與環(huán)向排水盲管5相連，環(huán)向排水盲管5的排水口位于隧道的中央排水溝6的上方。管片襯砌建好后，遇水膨脹的止水膠塊2會(huì)將中空錨桿3的桿體和管片I間的縫隙填滿，能有效防止地下水通過桿體外壁滲入隧道內(nèi)壁。這樣，圍巖中的高壓裂隙水能、也只能從自進(jìn)式中空錨桿3桿壁的排水孔3a中進(jìn)入錨桿內(nèi)腔，并通過過濾柱4流到錨桿3的內(nèi)端。由環(huán)向排水盲管5收集環(huán)向各塊管片I上的中空錨桿3導(dǎo)進(jìn)的地下水，并將匯流至隧道底部的中央排水溝6排出。
權(quán)利要求1.一種泄水式隧道襯砌用管片，包括鋼筋混凝土的管片(1)，管片(I)中的注漿孔或吊裝孔(la)、受力鋼筋(lb)、外層的混凝土保護(hù)層(Ic)，其特征在于:在所述的管片(I)的一個(gè)或兩個(gè)注漿孔(Ia)正對(duì)的混凝土保護(hù)層(Ic)預(yù)埋可遇水膨脹的止水膠塊(2);自進(jìn)式中空錨桿(3)從管片(I)所述的注漿孔或吊裝孔(Ia)插入，穿過止水膠塊(2)，鉆出混凝土保護(hù)層(Ic)，且在自進(jìn)式中空錨桿⑶外端的桿壁上開有排水孔(3a)、其內(nèi)腔中塞有用于濾砂的過濾柱⑷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種泄水式隧道襯砌用管片，其特征在于:所述的自進(jìn)式中空錨桿(3)伸出混凝土保護(hù)層(Ic)的長(zhǎng)度為2-3m ;膠塊(2)的厚度為2-3cm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種泄水式隧道襯砌用管片，包括鋼筋混凝土的管片(1)，管片(1)中的注漿孔或吊裝孔(1a)、受力鋼筋(1b)、外層的混凝土保護(hù)層(1c)；且在所述的管片(1)的一個(gè)或兩個(gè)注漿孔(1a)正對(duì)的混凝土保護(hù)層(1c)預(yù)埋可遇水膨脹的止水膠塊(2)；自進(jìn)式中空錨桿(3)從管片(1)所述的注漿孔或吊裝孔(1a)插入，穿過止水膠塊(2)，鉆出混凝土保護(hù)層(1c)，且在自進(jìn)式中空錨桿(3)外端的桿壁上開有排水孔(3a)、其內(nèi)腔中塞有用于濾砂的過濾柱(4)。該管片建造的襯砌具有可靠的泄水功能、較好的降低結(jié)構(gòu)周邊的水壓力，保障隧道的安全；且其施工方便、對(duì)管片襯砌結(jié)構(gòu)損傷小，管片襯砌的建造成本低。
文檔編號(hào)E21D11/08GK202991057SQ20122073329
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者晏啟祥, 陳誠(chéng), 李 燦, 耿萍 申請(qǐng)人:西南交通大學(xué)