專利名稱：由壓型鋼板和混凝土組合成的隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
由壓型鋼板和混凝土組合成的隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型屬于鐵路、公路、地鐵等隧道工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種由壓型鋼板和混凝土組合成的隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
[0002]在寒冷的冬季，隧道漏水會在頂冰形成拱柱和在鐵路兩旁形成側(cè)冰，當(dāng)隧道內(nèi)的冰柱侵入隧道建筑限界時(shí)，就會嚴(yán)重地影響列車的運(yùn)行，而側(cè)冰則會給巡道工作及維修人員的安全帶來隱患。因此，為了確保列車的運(yùn)行及人員的安全，目前需要人工進(jìn)行冰柱捶落作業(yè)及削冰作業(yè)。另外，襯砌背后的凍融交替作用會使隧道產(chǎn)生變形和強(qiáng)度降低，進(jìn)而逐漸受到破壞，這時(shí)就需要改建加固。[0003]目前礦山法隧道結(jié)構(gòu)通常采用復(fù)合式襯砌，即采用初期支護(hù)+二次襯砌結(jié)構(gòu)，其中初期支護(hù)采用噴射混凝土或錨桿+噴射混凝土結(jié)構(gòu)，二次襯砌采用混凝土或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。為了防止隧道漏水，在初始支護(hù)與二次襯砌之間還設(shè)置了防水板防水層。但當(dāng)混凝土硬化時(shí)，其會產(chǎn)生收縮，因此混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部就會出現(xiàn)硬化裂縫，由混凝土構(gòu)成的二次襯砌內(nèi)部存在大量的裂縫就成為引起結(jié)構(gòu)滲水漏水的重要原因。另外，由于混凝土的抗拉強(qiáng)度較低，因此二次襯砌結(jié)構(gòu)受拉時(shí)必然會產(chǎn)生大量的受拉裂縫，這些受拉裂縫的存在也是造成結(jié)構(gòu)滲水漏水的重要原因。[0004]從理論上說，由高密度聚乙烯、聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-浙青共混聚合物等防水板構(gòu)成的防水層可以有效地將巖土中的地下水阻止在二次襯砌結(jié)構(gòu)外，從而保證二次襯砌不滲水、不漏水。然而，在隧道現(xiàn)場施工過程中，很難保證防水層不破損和二次襯砌結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)裂縫。由于由高密度聚乙烯、聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-浙青共混聚合物等防水板構(gòu)成的防水層與二次襯砌結(jié)構(gòu)之間幾乎沒有任何粘結(jié)作用，所以防水層一旦出現(xiàn)破損，破損處周圍較大范圍的結(jié)構(gòu)就會出現(xiàn)滲水漏水，從而嚴(yán)重地影響了二次襯砌結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，并且給隧道和地鐵列車的運(yùn)行帶來安全隱患。發(fā)明內(nèi)容[0005]為了解決上述問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠有效防止隧道出現(xiàn)滲水漏水的由壓型鋼板和混凝土組合成的隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)。[0006]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供的由壓型鋼板和混凝土組合成的隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)包括防水層、混凝土層、多根環(huán)向鋼筋、多根拉筋和多根分布鋼筋；其中防水層由壓型鋼板構(gòu)成，設(shè)置在初始支護(hù)的外圓周面上；混凝土層設(shè)置在防水層的外側(cè)；多根環(huán)向鋼筋沿隧道的環(huán)向相隔距離并排設(shè)置在混凝土層中靠近外部圓周邊緣部位；多根分布鋼筋沿隧道的長度方向相隔距離并列設(shè)置在混凝土層中靠近外部圓周邊緣部位，并且位于環(huán)向鋼筋內(nèi)側(cè)；多根拉筋呈網(wǎng)格狀設(shè)置在混凝土層中，每根拉筋的上端連接在壓型鋼板的外表面上，下端鉤部鉤在一根環(huán)向鋼筋和一根分布鋼筋上。[0007]所述的壓型鋼板由結(jié)構(gòu)鋼板或鍍鋅鋼板制成，其上的凹槽形成方向與隧道環(huán)向一致，厚度為O. 8 2. 0mm。[0008]所述的混凝土層的厚度大于等于50mm。[0009]所述的拉筋采用A3鋼筋，直徑大于等于6mm,間距為300mm-400mm ;分布鋼筋的直徑大于等于IOmm,間距為200mm-400mm ;環(huán)向鋼筋的直徑為16mm-30mm,間距為 120mm-300mm。[0010]本實(shí)用新型提供的由壓型鋼板和混凝土組合成的隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)包括防水層、 混凝土層、多根環(huán)向鋼筋、多根拉筋、多根分布鋼筋和多根附加環(huán)向鋼筋；其中防水層由壓型鋼板構(gòu)成，設(shè)置在初始支護(hù)的外圓周面上；混凝土層設(shè)置在防水層的外側(cè)；多根附加環(huán)向鋼筋沿隧道的環(huán)向相隔距離并排設(shè)置在壓型鋼板外側(cè)的凹槽內(nèi)；多根環(huán)向鋼筋沿隧道的環(huán)向相隔距離并排設(shè)置在混凝土層中靠近外部圓周邊緣部位；多根分布鋼筋沿隧道的長度方向相隔距離并列設(shè)置在混凝土層中靠近外部圓周邊緣部位，并且位于環(huán)向鋼筋內(nèi)側(cè)； 多根拉筋呈網(wǎng)格狀設(shè)置在混凝土層中，每根拉筋的上端鉤部鉤在一根附加環(huán)向鋼筋上，下端鉤部鉤在一根環(huán)向鋼筋和一根分布鋼筋上。[0011]所述的壓型鋼板由結(jié)構(gòu)鋼板或鍍鋅鋼板制成，其上的凹槽形成方向與隧道環(huán)向一致，厚度為O. 8 2. 0mm。[0012]所述的混凝土層的厚度大于等于50mm。[0013]所述的拉筋采用A3鋼筋，直徑小于等于6mm，間距為300mm-400mm ;分布鋼筋的直徑大于等于IOmm,間距為200mm-400mm ;環(huán)向鋼筋的直徑為16mm-30mm,間距為 120mm-300mm ;附加環(huán)向鋼筋的直徑為16mm-30mm,間距為120mm-300mm。[0014]本實(shí)用新型提供的由壓型鋼板和混凝土組合成的隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)適用于隧道拱頂和側(cè)墻，具有如下有益效果[0015]I)其是將壓型鋼板作為隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)的連續(xù)防水隔離層和受力單元，從而能夠?qū)⒌叵滤钃踉诟綦x層外面，因此顯著地提高了隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)的耐久性和防水性[0016]2)與目前隧道采用的二次襯砌結(jié)構(gòu)和防水結(jié)構(gòu)比較，能夠省掉防水層鋪設(shè)工序， 因此提高了施工進(jìn)度；[0017]3)本隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)能防止漏水結(jié)冰，可減少隧道維護(hù)費(fèi)用；[0018]4)由于顯著地減少了隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)的滲水漏水，因此可以防止隧道拱頂產(chǎn)生冰柱和鐵路兩旁形成側(cè)冰，從而提高了隧道內(nèi)行車和人員安全。


[0019]圖I為本實(shí)用新型提供的由壓型鋼板和混凝土組合成的隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)橫向截面示意圖。[0020]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例I提供的由壓型鋼板和混凝土組合成的隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)縱向截面剖視圖。[0021]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例2提供的由壓型鋼板和混凝土組合成的隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)縱向截面剖視圖。
具體實(shí)施方式
4[0022]
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型提供的由壓型鋼板和混凝土組合成的隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。[0023]實(shí)施例I :[0024]如圖I、圖2所示，本實(shí)施例提供的由壓型鋼板和混凝土組合成的隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)包括防水層I、混凝土層2、多根環(huán)向鋼筋3、多根拉筋4和多根分布鋼筋5 ;其中防水層I 由壓型鋼板構(gòu)成，設(shè)置在初始支護(hù)7的外圓周面上；混凝土層2設(shè)置在防水層I的外側(cè)；多根環(huán)向鋼筋3沿隧道的環(huán)向相隔距離并排設(shè)置在混凝土層2中靠近外部圓周邊緣部位；多根分布鋼筋5沿隧道的長度方向相隔距離并列設(shè)置在混凝土層2中靠近外部圓周邊緣部位，并且位于環(huán)向鋼筋3內(nèi)側(cè)；多根拉筋4呈網(wǎng)格狀設(shè)置在混凝土層2中，每根拉筋4的上端連接在壓型鋼板的外表面上，下端鉤部鉤在一根環(huán)向鋼筋3和一根分布鋼筋5上。[0025]所述的壓型鋼板由結(jié)構(gòu)鋼板或鍍鋅鋼板制成，其上的凹槽形成方向與隧道環(huán)向一致，厚度為O. 8 2. 0mm。[0026]所述的混凝土層2的厚度大于等于50_。[0027]所述的拉筋4采用A3鋼筋，直徑大于等于6mm，間距為300mm-400mm ;分布鋼筋 5的直徑大于等于IOmm,間距為200mm-400mm ;環(huán)向鋼筋3的直徑為16mm-30mm,間距為 120mm-300mmo[0028]現(xiàn)將本實(shí)施例提供的由壓型鋼板和混凝土組合成的隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)施工方法闡述如下首先在初始支護(hù)7的外圓周面上鋪設(shè)一層由壓型鋼板構(gòu)成的防水層1，應(yīng)使壓型鋼板上的凹槽形成方向與隧道環(huán)向一致，然后將多根拉筋4的上端呈網(wǎng)格狀連接在壓型鋼板的外表面上，拉筋4之間的間距為300mm-400mm，之后在防水層I的外側(cè)沿隧道的長度方向并列設(shè)置多根間距小于等于300mm的分布鋼筋5，然后在多根分布鋼筋5的外側(cè)沿隧道的環(huán)向并排設(shè)置多根間距為120mm-300mm的環(huán)向鋼筋3，之后將所有拉筋4下端的鉤部鉤在一根環(huán)向鋼筋3和一根分布鋼筋5上,最后在防水層I的外側(cè)噴射一層厚度大于等于50mm 的混凝土層2，由此將所有的拉筋4、分布鋼筋5和環(huán)向鋼筋3全部覆蓋住，即可完成所述的由壓型鋼板和混凝土組合成的隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)施工過程。[0029]本實(shí)施例提供的由壓型鋼板和混凝土組合成的隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)適用于防水層I 為二次襯砌結(jié)構(gòu)的非受力單元，其僅作為連續(xù)的防水隔離層的情況。[0030]實(shí)施例2 [0031]如圖I、圖3所示，本實(shí)施例提供的由壓型鋼板和混凝土組合成的隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)包括防水層I、混凝土層2、多根環(huán)向鋼筋3、多根拉筋8、多根分布鋼筋5和多根附加環(huán)向鋼筋6 ;其中防水層I由壓型鋼板構(gòu)成，設(shè)置在初始支護(hù)7的外圓周面上；混凝土層2設(shè)置在防水層I的外側(cè)；多根附加環(huán)向鋼筋6沿隧道的環(huán)向相隔距離并排設(shè)置在壓型鋼板外側(cè)的凹槽內(nèi)；多根環(huán)向鋼筋3沿隧道的環(huán)向相隔距離并排設(shè)置在混凝土層2中靠近外部圓周邊緣部位；多根分布鋼筋5沿隧道的長度方向相隔距離并列設(shè)置在混凝土層2中靠近外部圓周邊緣部位，并且位于環(huán)向鋼筋3內(nèi)側(cè)；多根拉筋8呈網(wǎng)格狀設(shè)置在混凝土層2中，每根拉筋8的上端鉤部鉤在一根附加環(huán)向鋼筋6上，下端鉤部鉤在一根環(huán)向鋼筋3和一根分布鋼筋5上。[0032]所述的壓型鋼板由結(jié)構(gòu)鋼板或鍍鋅鋼板制成，其上的凹槽形成方向與隧道環(huán)向一致，厚度為O. 8 2. 0mm。[0033]所述的混凝土層2的厚度大于等于50mm。[0034]所述的拉筋8采用A3鋼筋，直徑小于等于6mm，間距為300mm-400mm ;分布鋼筋 5的直徑大于等于IOmm,間距為200mm-400mm ;環(huán)向鋼筋3的直徑為16mm-30mm,間距為 120mm-300mm ;附加環(huán)向鋼筋6的直徑為16mm-30mm,間距為120mm-300mm。[0035]現(xiàn)將本實(shí)施例提供的由壓型鋼板和混凝土組合成的隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)施工方法闡述如下首先在初始支護(hù)7的外圓周面上鋪設(shè)一層由壓型鋼板構(gòu)成的防水層1，應(yīng)使壓型鋼板上的凹槽形成方向與隧道環(huán)向一致，然后將多根附加環(huán)向鋼筋6沿隧道的環(huán)向相隔距離并排設(shè)置在壓型鋼板外側(cè)的凹槽內(nèi)，相鄰附加環(huán)向鋼筋6之間的間距為120mm-300mm， 之后將多根拉筋8的上端鉤部呈網(wǎng)格狀鉤在附加環(huán)向鋼筋6上，拉筋8之間的間距為 300mm-400mm，之后在防水層I的外側(cè)沿隧道的長度方向并列設(shè)置多根間距小于等于 300mm的分布鋼筋5，然后在多根分布鋼筋5的外側(cè)沿隧道的環(huán)向并排設(shè)置多根間距為 120mm-300mm的環(huán)向鋼筋3，之后將所有拉筋8的下端鉤部鉤在一根環(huán)向鋼筋3和一根分布鋼筋5上，最后在防水層I的外側(cè)噴射一層厚度大于等于50mm的混凝土層2，由此將所有的附加環(huán)向鋼筋6、拉筋8、分布鋼筋5和環(huán)向鋼筋3全部覆蓋住，即可完成所述的由壓型鋼板和混凝土組合成的隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)施工過程。[0036]本實(shí)施例提供的由壓型鋼板和混凝土組合成的隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)適用于防水層I 位于隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)的受位區(qū)，同時(shí)作為連續(xù)的防水隔離層的情況。
權(quán)利要求1.一種由壓型鋼板和混凝土組合成的隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)包括防水層(I)、混凝土層(2)、多根環(huán)向鋼筋(3)、多根拉筋(4)和多根分布鋼筋(5);其中防水層(I)由壓型鋼板構(gòu)成，設(shè)置在初始支護(hù)(7)的外圓周面上；混凝土層(2)設(shè)置在防水層(I)的外側(cè)；多根環(huán)向鋼筋(3)沿隧道的環(huán)向相隔距離并排設(shè)置在混凝土層(2)中靠近外部圓周邊緣部位；多根分布鋼筋(5)沿隧道的長度方向相隔距離并列設(shè)置在混凝土層⑵中靠近外部圓周邊緣部位，并且位于環(huán)向鋼筋⑶內(nèi)側(cè)；多根拉筋⑷呈網(wǎng)格狀設(shè)置在混凝土層(2)中，每根拉筋(4)的上端連接在壓型鋼板的外表面上，下端鉤部鉤在一根環(huán)向鋼筋(3)和一根分布鋼筋(5)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的由壓型鋼板和混凝土組合成的隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的壓型鋼板由結(jié)構(gòu)鋼板或鍍鋅鋼板制成，其上的凹槽形成方向與隧道環(huán)向一致，厚度為0. 8 2. 0mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的由壓型鋼板和混凝土組合成的隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的混凝土層(2)的厚度大于等于50_。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的由壓型鋼板和混凝土組合成的隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的拉筋⑷采用A3鋼筋，直徑大于等于6mm，間距為300mm-400mm ;分布鋼筋(5)的直徑大于等于IOmm,間距為200mm-400mm ;環(huán)向鋼筋(3)的直徑為16mm-30mm,間距為120mm-300mmo
5.一種由壓型鋼板和混凝土組合成的隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)包括防水層⑴、混凝土層⑵、多根環(huán)向鋼筋⑶、多根拉筋⑶、多根分布鋼筋(5)和多根附加環(huán)向鋼筋(6);其中防水層⑴由壓型鋼板構(gòu)成，設(shè)置在初始支護(hù)(7)的外圓周面上；混凝土層(2)設(shè)置在防水層(I)的外側(cè)；多根附加環(huán)向鋼筋(6)沿隧道的環(huán)向相隔距離并排設(shè)置在壓型鋼板外側(cè)的凹槽內(nèi)；多根環(huán)向鋼筋⑶沿隧道的環(huán)向相隔距離并排設(shè)置在混凝土層(2)中靠近外部圓周邊緣部位；多根分布鋼筋(5)沿隧道的長度方向相隔距離并列設(shè)置在混凝土層(2)中靠近外部圓周邊緣部位，并且位于環(huán)向鋼筋(3)內(nèi)側(cè)；多根拉筋(8)呈網(wǎng)格狀設(shè)置在混凝土層(2)中，每根拉筋(8)的上端鉤部鉤在一根附加環(huán)向鋼筋(6)上,下端鉤部鉤在一根環(huán)向鋼筋(3)和一根分布鋼筋(5)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的由壓型鋼板和混凝土組合成的隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的壓型鋼板由結(jié)構(gòu)鋼板或鍍鋅鋼板制成，其上的凹槽形成方向與隧道環(huán)向一致，厚度為0. 8 2. 0mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的由壓型鋼板和混凝土組合成的隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的混凝土層(2)的厚度大于等于50_。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的由壓型鋼板和混凝土組合成的隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的拉筋⑶采用A3鋼筋，直徑小于等于6mm，間距為300mm-400mm ;分布鋼筋(5)的直徑大于等于IOmm,間距為200mm-400mm ;環(huán)向鋼筋(3)的直徑為16mm-30mm,間距為120mm-300mm ;附加環(huán)向鋼筋(6)的直徑為16mm-30mm,間距為120mm-300mm。
專利摘要一種由壓型鋼板和混凝土組合成的隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)。其包括防水層、混凝土層、多根環(huán)向鋼筋、多根拉筋和多根分布鋼筋；防水層由壓型鋼板構(gòu)成，設(shè)置在初始支護(hù)外圓周面上；混凝土層設(shè)置在防水層的外側(cè)；環(huán)向鋼筋、拉筋和分布鋼筋設(shè)置在內(nèi)部。本實(shí)用新型提供的隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)是將壓型鋼板作為隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)的連續(xù)防水隔離層和受力單元，從而能夠?qū)⒌叵滤钃踉诟綦x層外面，因此顯著地提高了隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)的耐久性和防水性能；能省掉防水層鋪設(shè)工序，提高了施工進(jìn)度；能防止漏水結(jié)冰，可減少隧道維護(hù)費(fèi)用；可防止隧道拱頂產(chǎn)生冰柱和兩旁形成側(cè)冰，從而提高了隧道內(nèi)行車和人員安全。
文檔編號E21D11/00GK202810867SQ20122034548
公開日2013年3月20日 申請日期2012年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月16日
發(fā)明者張先鋒, 江水德, 宋儀, 朱世友, 韋秀燕, 張存, 呂劍英, 賀維國, 趙正蓉, 徐玉峰, 王寧 申請人:中鐵隧道集團(tuán)有限公司, 中鐵隧道勘測設(shè)計(jì)院有限公司