本技術(shù)涉及隧道明洞工程，尤其涉及一種隧道明洞襯砌結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、隧道作為公路路網(wǎng)、鐵路路網(wǎng)建設(shè)中的一個重要結(jié)構(gòu)物，在改善路網(wǎng)線形、提高路線等級、縮短里程和行車時間、確保行車安全、提高運營效益等方面發(fā)揮著越來越重大的作用。然而，隧道建造和使用過程中出現(xiàn)的一系列工程質(zhì)量問題，不但造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，同時也威脅著行車安全。隧道襯砌結(jié)構(gòu)的裂縫、腐蝕、破損等病害是引起建成后隧道質(zhì)量問題最關(guān)鍵的因素。國內(nèi)外調(diào)查研究表明相當(dāng)比例的隧道襯砌結(jié)構(gòu)由于承載能力弱、穩(wěn)定性差，從而存在裂損、變形、掉塊和滲漏水等病害現(xiàn)象，病害的存在會影響交通質(zhì)量，威脅到隧道內(nèi)行車的安全，大大縮短了隧道的維護(hù)周期和使用壽命，而且?guī)砗笃诖鷥r昂貴的修繕、維護(hù)和加固工作。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好的隧道明洞襯砌結(jié)構(gòu)。

2、為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案：一種隧道明洞襯砌結(jié)構(gòu)，環(huán)形截面包括拱圈段、邊墻段和仰拱段組合構(gòu)成；所述拱圈段為波形結(jié)構(gòu)，所述拱圈段包括水平設(shè)置的水平段和豎直設(shè)置的豎直段，所述水平段和豎直段沿隧道長度方向交替組合連接。

3、作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

4、所述拱圈段、邊墻段和仰拱段由超高性能混凝土建筑。

5、所述拱圈段、邊墻段和仰拱段由活性粉煤灰超高性能混凝土建筑。

6、所述水平段和豎直段厚度相同。

7、設(shè)置所述水平段和豎直段厚度的厚度為h，50mm≤h≤150mm。

8、設(shè)置所述水平段的長度為l，500mm≤l≤1500mm；設(shè)置所述豎直段的高度為h，500mm≤h≤1500mm。

9、所述豎直段包括能沿隧道長度方向相互嵌合拼接的凸形段和凹形段。

10、所述凸形段的凸起部沿隧道寬度方向的兩側(cè)壁設(shè)置有預(yù)埋鋼筋或者型鋼；所述凹形段的凹形部沿隧道寬度方向的兩側(cè)壁設(shè)置有預(yù)埋鋼筋或型鋼。

11、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于：

12、本實用新型提出了一種隧道明洞襯砌結(jié)構(gòu)，拱圈段設(shè)置為波形結(jié)構(gòu)，形成一個拱形結(jié)構(gòu)與波形結(jié)構(gòu)相結(jié)合的組合結(jié)構(gòu)，波形結(jié)構(gòu)的拱圈段能夠較好的分散載荷的應(yīng)力集中，提高了結(jié)構(gòu)自身的承載力。波形結(jié)構(gòu)的縱向折疊效應(yīng)使拱圈段其縱向剛度低，抗變形能力強，基礎(chǔ)適應(yīng)性強，整體具有較好的柔性，能減小了地基擾動和基底應(yīng)力帶來的不利影響，大幅提高結(jié)構(gòu)抗震能力。波形結(jié)構(gòu)的拱圈段還有很大的環(huán)向剛性，波折形的設(shè)置增加了襯砌結(jié)構(gòu)抗彎力矩和受壓區(qū)高度，提高了襯砌結(jié)構(gòu)的承載能力，能有效地減少襯砌縱向裂縫的產(chǎn)生。提升了隧道明洞襯砌結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和使用壽命。

技術(shù)特征：

1.一種隧道明洞襯砌結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括由拱圈段(1)、邊墻段(2)和仰拱段(3)組合構(gòu)成的環(huán)形截面；所述拱圈段(1)為波形結(jié)構(gòu)，所述拱圈段(1)包括水平設(shè)置的水平段(5)和豎直設(shè)置的豎直段(4)，所述水平段(5)和豎直段(4)沿隧道長度方向交替組合連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道明洞襯砌結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述拱圈段(1)、邊墻段(2)和仰拱段(3)由超高性能混凝土建筑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道明洞襯砌結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述拱圈段(1)、邊墻段(2)和仰拱段(3)由活性粉煤灰超高性能混凝土建筑。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的隧道明洞襯砌結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述水平段(5)和豎直段(4)厚度相同。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隧道明洞襯砌結(jié)構(gòu)，其特征在于：設(shè)置所述水平段(5)和豎直段(4)厚度的厚度為h，50mm≤h≤150mm。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的隧道明洞襯砌結(jié)構(gòu)，其特征在于：設(shè)置所述水平段(5)的長度為l，500mm≤l≤1500mm；設(shè)置所述豎直段(4)的高度為h，500mm≤h≤1500mm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項所述的隧道明洞襯砌結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述豎直段(4)包括能沿隧道長度方向相互嵌合拼接的凸形段(ⅰ)和凹形段(ⅱ)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的隧道明洞襯砌結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述凸形段(ⅰ)的凸起部沿隧道寬度方向的兩側(cè)壁設(shè)置有預(yù)埋鋼筋或型鋼；所述凹形段(ⅱ)的凹形部沿隧道寬度方向的兩側(cè)壁設(shè)置有預(yù)埋鋼筋或型鋼。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種隧道明洞襯砌結(jié)構(gòu)，包括由拱圈段、邊墻段和仰拱段組合構(gòu)成的環(huán)形截面；所述拱圈段為波形結(jié)構(gòu)，所述拱圈段包括水平設(shè)置的水平段和豎直設(shè)置的豎直段，所述水平段和豎直段沿隧道長度方向交替組合連接。本技術(shù)波形結(jié)構(gòu)的拱圈段能夠較好的分散載荷的應(yīng)力集中，提高了結(jié)構(gòu)自身的承載力；整體具有較好的柔性，能減小了地基擾動和基底應(yīng)力帶來的不利影響，大幅提高結(jié)構(gòu)抗震能力；能有效地減少襯砌縱向裂縫的產(chǎn)生；提升了隧道明洞襯砌結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和使用壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：劉慈軍,邵旭東,陳濤,國建飛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖南大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：20240411
技術(shù)公布日：2024/12/26