本實用新型涉及隧道結構設計領域，尤其涉及一種延長隧道鋼筋混凝土襯砌使用壽命結構。

背景技術：

隧道鋼筋混凝土襯砌的劣化主要由外部侵蝕性水土侵蝕、混凝土中性化及其它因素所致。對于隧道襯砌，外側一般為接觸具有侵蝕性的巖土體、地下水，內部一般為碳化環(huán)境，相比之下外側環(huán)境更為惡劣。因此，隧道襯砌結構的耐久性主要受外側控制，即由外部地下水或圍巖中的化學物質侵蝕或氯離子侵蝕導致混凝土或鋼筋失效，所以結構設計時對外側混凝土的保護層厚度、強度、密實性等提出了較高要求。混凝土襯砌結構配筋時一般設置外側鋼筋、內側鋼筋及其他輔助鋼筋，而外側鋼筋的保護層厚度是混凝土襯砌耐久性的關鍵?，F(xiàn)有的《混凝土結構設計規(guī)范》(GB 50010-2010)和《混凝土結構耐久性設計規(guī)范》(GB/T 50476-2008)對設計使用年限50年、100年的混凝土結構鋼筋保護層厚度進行了規(guī)定。

現(xiàn)有技術條件下延長鋼筋混凝土結構使用壽命的方法主要是改善混凝土的性能，提高其密實性，降低混凝土的滲透性系數(shù)；鋼筋外表面刷特殊的保護層等措施減緩鋼筋銹蝕。以上延長鋼筋混凝土結構使用壽命的方法主要缺點在于對結構耐久性性能改善有限，且結構在超出使用年限后的遠期結構可靠性有待長時間的結構實踐驗證。

技術實現(xiàn)要素：

針對隧道鋼筋混凝土襯砌結構達到其設計使用年限后，隧道襯砌外側鋼筋混凝土結構存在性能劣化的問題，本實用新型設計一種在隧道襯砌結構外側劣化后，利用隧道襯砌結構中未劣化的部分，適當加以結構補強，來延長其使用壽命，并預先設計遠期規(guī)劃形成的隧道襯砌結構，保證在超出使用年限后的遠期結構可靠性滿足使用要求的延長隧道鋼筋混凝土襯砌使用壽命結構。

本實用新型設計的延長隧道鋼筋混凝土襯砌使用壽命結構，包括澆筑的混凝土，其特征在于：混凝土內設有：

為環(huán)形、依次由隧道外側向內側且是沿隧道長度方向間隔布置的近期外側 受力鋼筋、遠期外側受力鋼筋、近期內側受力鋼筋、遠期內側受力鋼筋；

沿隧道長度方向設置且在隧道環(huán)向均布的近期外側分布鋼筋、近期內側分布鋼筋、遠期外側分布鋼筋、遠期內側分布鋼筋；

連接近期外側分布鋼筋和近期內側分布鋼筋的近期拉筋；連接遠期外側分布鋼筋和遠期內側分布鋼筋的遠期拉筋。

優(yōu)選的，所述遠期拉筋與近期拉筋連接，并將遠期內側受力鋼筋與近期外側受力鋼筋連接為整體。

優(yōu)選的，遠期外側受力鋼筋沿隧道長度方向的間距大于近期外側受力鋼筋沿隧道長度方向的間距。

本實用新型的有益效果是：在適當增加投資的前提下可以較大幅度的延長隧道鋼筋混凝土襯砌的使用壽命，對地下工程結構進一步的發(fā)展有重要意義；適用于鐵路隧道、地鐵隧道和公路隧道。

附圖說明

圖1是本實用新型隧道近期(使用年限內)的襯砌結構縱斷面示意圖

圖2是本實用新型遠期(隧道使用年限后)的襯砌結構縱斷面示意圖

圖3是本實用新型遠期的襯砌結構橫斷面示意圖

圖中：近期外側受力鋼筋1、近期外側分布鋼筋2、近期內側受力鋼筋3、近期內側分布鋼筋4、近期拉筋5、遠期外側受力鋼筋6、遠期外側分布鋼筋7、遠期內側受力鋼筋8、遠期內側分布鋼筋9、遠期拉筋10、近期混凝土襯砌11、近期隧道內側面12、遠期隧道內側面13、遠期隧道內側補強混凝土14。

具體實施方式

下面通過圖1～圖3以及列舉本實用新型的一些可選實施例的方式，對本實用新型的技術方案(包括優(yōu)選技術方案)做進一步的詳細描述，本實施例內的任何技術特征以及任何技術方案均不限制本實用新型的保護范圍。

本實用新型提出將隧道的設計使用年限內稱為近期(如50年、100年等)，將正常使用年限后需延長的使用年限稱為遠期，根據(jù)隧道近期、遠期的結構特點，如圖1至圖3所示，本實用新型設計的延長隧道鋼筋混凝土襯砌使用壽命結構，包括澆筑的混凝土，其特征在于：混凝土內設有：

為環(huán)形、依次由隧道外側向內側且是沿隧道長度方向間隔布置的近期外側受力鋼筋1、遠期外側受力鋼筋6、近期內側受力鋼筋3、遠期內側受力鋼筋8；

沿隧道長度方向設置且在隧道環(huán)向均布的近期外側分布鋼筋2、近期內側分布鋼筋4、遠期外側分布鋼筋7、遠期內側分布鋼筋9；

連接近期外側受力鋼筋1和近期內側受力鋼筋3的近期拉筋5；連接遠期外側受力鋼筋6和遠期內側受力鋼筋8的遠期拉筋10。

澆筑近期混凝土襯砌11，在近期隧道內側面12內預留遠期結構補強空間，保證遠期隧道內側面13能滿足隧道的使用要求；達到近期使用年限或需要延長襯砌使用年限時，在隧道內側布置遠期內側受力鋼筋8、遠期內側分布鋼筋9、遠期拉筋10，并將遠期內側受力鋼筋8、遠期內側分布鋼筋9通過遠期拉筋10與遠期外側受力鋼筋6、遠期外側分布鋼筋7連接為整體，優(yōu)選的，所述遠期拉筋10與近期拉筋5連接，并將遠期內側受力鋼筋8、遠期內側分布鋼筋9與遠期外側分布鋼筋7連接為整體；然后在隧道洞內側澆筑遠期隧道內側補強混凝土14，形成滿足遠期使用要求的混凝土襯砌結構。

優(yōu)選的，遠期外側受力鋼筋1沿隧道長度方向的間距大于近期外側受力鋼筋3沿隧道長度方向的間距。

優(yōu)選的，所述近期外側受力鋼筋1、近期內側受力鋼筋3、近期外側分布鋼筋2、近期內側分布鋼筋4和近期拉筋5的布置應滿足近期使用期內隧道結構的受力要求。

優(yōu)選的，所述遠期拉筋10與近期拉筋5連接，并將遠期內側受力鋼筋8與遠期外側受力鋼筋6連接為整體。

優(yōu)選的，所述近期外側受力鋼筋1、近期內側受力鋼筋3、近期外側分布鋼筋2、近期內側分布鋼筋4和近期拉筋5的布置應滿足近期使用期內隧道結構的受力要求。

優(yōu)選的，遠期外側受力鋼筋6、遠期內側受力鋼筋8、遠期外側分布鋼筋7、遠期內側分布鋼筋9和遠期拉筋10的布置應滿足遠期使用期內隧道結構的受力要求。