一种拱部拼装预制二次衬砌管片的盾构隧道衬砌构造制造技术

一种拱部拼装预制二次衬砌管片的盾构隧道衬砌构造，以有效提高盾构隧道二次衬砌结构的施工效率，增强隧道的防水性能，并使隧道具有运营后的可维护和可维修性。包括初期衬砌结构和二次衬砌结构，初期衬砌结构由预制初期衬砌管片拼装而成。所述初期衬砌结构的抑拱部固定设置轨道板或车道板，轨道板或车道板以上的拱部内壁设置防排水结构层，防排水结构层以外设置由预制二次衬砌管片拼装而成的二次衬砌结构，二次衬砌结构与防排水结构层紧密贴合。

【技术实现步骤摘要】
一种拱部拼装预制二次衬砌管片的盾构隧道衬砌构造
本技术涉及盾构隧道工程，特别涉及一种拱部拼装预制二次衬砌管片的盾构隧道衬砌构造。
技术介绍
随着国内基础设施的快速发展，盾构隧道工法得到了大量的应用。现有盾构隧道的防水设计多遵循“以管片自防水为主，接缝防水为重点，多道设防”的原则。从隧道运营实践来看，管片自防水都能满足要求，但管片接缝位置所采用的密封垫和止水条的防水效果受管片拼装质量影响较大，可靠性较差。根据现场调研，管片拼装质量控制差，接缝混凝土破裂、管片错台、接缝张开等缺陷层出不穷。当地下水位较高时，隧道会出现明显的渗漏水，给运营、设备防腐、衬砌结构耐久性等造成了较大影响。同时，管片一旦安装后，接缝处密封垫和止水条无法拆换。为加强盾构隧道的防水性能，近年来部分工程在盾构隧道拱部范围施做二衬。而现有二衬都是在隧道内安装模架现浇混凝土，施工效率低、作业环境差，混凝土浇筑对前方盾构机施工、材料运输等干扰较大。此外，隧道拱部和现浇混凝土之间的空气无法排除，造成该区域混凝土充填不密实，成为地下水渗漏的聚集通道，严重时甚至造成二衬开裂渗水。同时，接缝密封垫老化失效后，同样无法更换。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种拱部拼装预制二次衬砌管片的盾构隧道衬砌构造，以有效提高盾构隧道二次衬砌结构的施工效率，增强隧道的防水性能，并使隧道具有运营后的可维护和可维修性。本技术解决其技术问题所采用的技术方案如下：本技术的一种拱部拼装预制二次衬砌管片的盾构隧道衬砌构造，包括初期衬砌结构和二次衬砌结构，初期衬砌结构由预制初期衬砌管片拼装而成，其特征是：所述初期衬砌结构的抑拱部固定设置轨道板或车道板，轨道板或车道板以上的拱部内壁设置防排水结构层，防排水结构层以外设置由预制二次衬砌管片拼装而成的二次衬砌结构，二次衬砌结构与防排水结构层紧密贴合。本技术的有益效果是，在盾构隧道初期衬砌结构内壁设置防排水结构层，并利用拼装机拼装预制二次衬砌管片形成拱部二次衬砌结构，有效解决了拱部现浇二次衬砌结构作业效率低、拱部混凝土填充不密实的缺点；当防排水层结构层老化失效后，可以将预制二次衬砌管片进行拆除，布设新的防排水结构层后再拼装预制二次衬砌管片，解决了当前盾构隧道防排水措施无法更换的缺点，使隧道具有运营后的可维护和可维修性。附图说明本说明书包括如下七幅附图：图1是预制初期衬砌管片拼装示意图；图2是沿图1中Ⅰ－Ⅰ线的剖面图；图3是布设排水层的示意图；图4是沿图3中Ⅱ－Ⅱ线的剖面图；图5是拼装预制二次衬砌管片示意图；图6是沿图5中Ⅲ－Ⅲ线的剖面图；图7是二次衬砌的断面图。图中示出构件名称及所对应的标记：地层D、盾构机1、盾构机内纵梁2、管片拼装机3、预制初期衬衬管片4、轨道板或车道板5、盾构机壳体6、防排水结构层7、预制二次衬砌管片8、纵向螺栓孔9、手孔10、环向螺栓孔11。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。参照图6和图7，本技术的一种拱部拼装预制二次衬砌管片的盾构隧道衬砌构造，包括初期衬砌结构和二次衬砌结构，初期衬砌结构由预制初期衬砌管片4拼装而成。所述初期衬砌结构的抑拱部固定设置轨道板或车道板5，轨道板或车道板5以上的拱部内壁以外设置防排水结构层7，防排水结构层7以外设置由预制二次衬砌管片8拼装而成的二次衬砌结构，二次衬砌结构与防排水结构层7紧密贴合。所述防排水结构层7为铺设于初期衬砌结构拱部内壁与二次衬砌结构拱部外壁之间的防排水板，也可以是附着于初期衬砌结构拱部内壁上的防水涂层。所述预制初期衬砌管片4的环向拼接缝与预制二次衬砌管片8的环向拼接缝在隧道延伸方向上位置相错，以确保隧道具有良好的防水性能。在盾构隧道初期衬砌结构拱部与二次衬砌结构拱部之间设置防排水结构层7，并利用拼装机拼装预制二次衬砌管片8形成拱部二次衬砌结构，有效解决了拱部现浇二次衬砌结构作业效率低、拱部混凝土填充不密实的缺点。当防排水层结构层7老化失效后，可以将预制二次衬砌管片8进行拆除，布设新的防排水结构层7后再拼装预制二次衬砌管片8，解决了当前盾构隧道防排水措施无法更换的缺点，使隧道具有运营后的可维护和可维修性。参照图1和图2，盾构机1进入地层施工，开挖前方土体后，盾构机1内的千斤顶向前伸出，安装在盾构机内纵梁2上的管片拼装机3在盾构机壳体6的保护下，进行预制初期衬管片4的拼装，同时完成轨道板或车道板5的安装。参照图3和图4，预制初期衬管片4拼装完成后，清除管片内表面的杂物并清洗干净，再沿隧道拱部轨道板或车道板5以上范围施工防排水结构层7。防排水结构层7可采用制品型防排水板，也可采用防水涂料进行喷涂。为适应隧道后期的不均匀沉降，当防排水结构层7采用防排水板时，防排水板应有一定的冗余长度，即实际铺设长度应大于理论铺设长度(通常为单环管片宽度)，且搭接处做好密封处理。为加快施工效率，可待盾构机1掘进拼装完几环管片后，再在初期衬砌结构上施工防排水结构层7，以减少盾构机1的停机时间。参照图5和图6，防排水结构层7施工完成后，即可采用管片拼装机3在隧道拱部轨道板或车道板5以上范围进行预制二次衬砌管片8的拼装。拼装时，管片拼装机3适度对预制二次衬砌管片8进行径向挤压，保证二次管片8与防排水结构层7紧密贴合。管片拼装机3可在纵梁2上沿隧道轴线前后移动，以实现预制二次衬砌管片8与预制初期衬管片4的环向拼接缝在隧道延伸方向上位置相错。参照图7，为实现隧道运营后对防水结构层7的更换，解决当前盾构初衬管片防水措施无法更换的现状，预制二次衬砌管片8在拼装时采用螺栓连接。所述预制二次衬砌管片8上设置纵向螺栓孔9、环向螺栓孔11和相应的手孔10，相邻预制二次衬砌管片8通过穿过对应的纵向螺栓孔9的环向螺栓形成纵向拼接，通过穿过对应的环向螺栓孔11的纵向螺栓形成环向拼接。当需要更换防水结构层7时，先拆除预制二次衬砌管片8的环向螺栓和纵向螺栓，进而拆除预制二次衬砌管片8。待更换防水结构层7后，再拼装预制二次衬砌管片8，对更新后的防水结构层7进行固定保护。以上所述只是用图解说明本技术一种拱部拼装预制二次衬砌管片的盾构隧道衬砌构造的一些原理，并非是要将本技术局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本技术所申请的专利范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种拱部拼装预制二次衬砌管片的盾构隧道衬砌构造，包括初期衬砌结构和二次衬砌结构，初期衬砌结构由预制初期衬砌管片(4)拼装而成，其特征是：所述初期衬砌结构的抑拱部固定设置轨道板或车道板(5)，轨道板或车道板(5)以上的拱部内壁设置防排水结构层(7)，防排水结构层(7)以外设置由预制二次衬砌管片(8)拼装而成的二次衬砌结构，二次衬砌结构与防排水结构层(7)紧密贴合。

【技术特征摘要】
1.一种拱部拼装预制二次衬砌管片的盾构隧道衬砌构造，包括初期衬砌结构和二次衬砌结构，初期衬砌结构由预制初期衬砌管片(4)拼装而成，其特征是：所述初期衬砌结构的抑拱部固定设置轨道板或车道板(5)，轨道板或车道板(5)以上的拱部内壁设置防排水结构层(7)，防排水结构层(7)以外设置由预制二次衬砌管片(8)拼装而成的二次衬砌结构，二次衬砌结构与防排水结构层(7)紧密贴合。2.如权利要求1所述的一种拱部拼装预制二次衬砌管片的盾构隧道衬砌构造，其特征是：所述防排水结构层(7)为铺设于初期衬砌结构拱部内壁与二次衬砌结构拱部外壁之间的防排水板。3.如权利要求1所述的一种拱部拼装预制二次衬砌...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昂，朱宏，陈峻，王宏超，郑尚峰，李泽龙，林本涛，喻渝，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：四川,51