一种大跨度隧道衬砌组件制造技术

一种大跨度隧道衬砌组件，包括防水组件、预应力锚杆以及纵向钢管，防水组件包括第一凸壳排水板、防水板以及第二凸壳排水板；第一凸壳排水板、防水板以及第二凸壳排水板依次固定设置；预应力锚杆依次穿过第一凸壳排水板、防水板以及第二凸壳排水板并密封锚固在防水组件上；纵向钢管固定设置在预应力锚杆上靠近第二凸壳排水板的一侧，防水组件与预应力锚杆所在的平面为横截面，纵向钢管垂直于横截面的方向上与预应力锚杆形成夹角。与现有技术相比，本实用新型专利技术的大跨度隧道衬砌组件通过由凸壳型排水板组成的防水组件防止水分从锚杆与防水组件之间的间隙渗入隧道内，提高隧道质量。提高隧道质量。提高隧道质量。

【技术实现步骤摘要】
一种大跨度隧道衬砌组件


[0001]本技术涉及隧道衬砌领域，特别是涉及大跨度隧道衬砌组件。

技术介绍

[0002]随着我国改革开放进程的加快，城市现代化建设快节奏向前推进，特别是近年来随着经济的发展出现了需要满足多台车辆同时并排行驶的铁路和公路。这些铁路和公路上设置多条车道，与此相对应需要配套大跨度的隧道。进一步，在隧道开挖后，坑道周围地层原有平衡遭到破坏，引起坑道变形或崩塌。为了保护围岩的稳定性，确保行车安全，隧道必须有足够强度的支护结构，因此需要进行隧道衬砌的建设。隧道衬砌是为了防止围岩变形或坍塌，沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构，在不同的围岩中可采用不同的衬砌形式。最常用的衬砌形式为复合式衬砌。
[0003]请参阅图1中的复合式衬砌结构，包括一次衬砌层1、二次衬砌层2、防水层3、排水孔 4、多根锚杆5以及多根钢筋6。其中，所述一次衬砌层1由混凝土组成并铺设在围岩7上，厚度为5～20cm。所述二次衬砌层2设置在所述一次衬砌层1远离所述围岩7的一侧。所述防水层3由防水材料制作而成，且设置在所述一次衬砌层1与所述二次衬砌层2之间以防止所述围岩7上的水渗入隧道内。所述排水孔4贯穿所述一次衬砌层1、所述二次衬砌层2以及所述防水层3并将将积聚在所述防水层3上的水导向所述围岩7。所述锚杆5连接在所述二次衬砌层2所述围岩7之间，所述锚杆5依次穿过所述二次衬砌层2、所述防水层3以及所述一次衬砌层1，并固定在所述围岩7内，优选地，多根锚杆5在隧道洞内均匀分布。所述钢筋6沿隧道纵向延伸并固定在所述锚杆5上远离所述围岩7的一端。
[0004]从上述复合式衬砌结构可知，锚杆穿过防水层后，水会从锚杆与防水层之间的间隙渗透到所述二次衬砌层2，进而进入隧道内，造成隧道漏水，从而影响隧道质量。此外对于大跨度的隧道，例如跨度大于20m的隧道而言，隧道断面形状多为扁平形状且跨度很大，因此结构受力性差。而且衬砌结构中锚杆以及钢筋的截面形状多为圆形，也就是说，锚杆以及钢筋以点接触的方式连接，这种连接方式不稳固，特别是对于结构受力性差的隧道来说，在施工过程中以及完工后钢筋容易从锚杆上松脱，从而引起整个结构钢筋的倾覆，导致施工的质量缺陷、延长工期及安全风险等问题。

技术实现思路

[0005]基于此，本技术的目的在于，提供一种大跨度隧道衬砌组件以提高隧道质量。
[0006]本技术通过以下技术方案实现：
[0007]一种大跨度隧道衬砌组件，包括防水组件、预应力锚杆以及纵向钢管；
[0008]所述防水组件包括第一凸壳排水板、防水板以及第二凸壳排水板；所述第一凸壳排水板、所述防水板以及所述第二凸壳排水板依次固定设置；
[0009]所述预应力锚杆依次穿过所述第一凸壳排水板、所述防水板以及所述第二凸壳排水板并密封锚固在所述防水组件上；
[0010]所述纵向钢管固定设置在所述预应力锚杆上靠近所述第二凸壳排水板的一侧，所述防水组件与所述预应力锚杆所在的平面为横截面，所述纵向钢管垂直于所述横截面的方向上与所述预应力锚杆形成夹角。
[0011]与现有技术相比，本技术的大跨度隧道衬砌组件设置了双层凸壳排水板。双层凸壳排水板具有良好的排水性，从围岩渗透过来的水分被第一层凸壳排水板引流排出后，剩余少量的水分被密封的衬砌层阻挡并被第二层排水板引流排出，从而减少水分进入隧道内部的可能性，从而提高隧道质量。
[0012]进一步，还包括固定环，所述固定环固定在所述纵向钢管与所述预应力锚杆相交的固定位置处以加固所述纵向钢管与所述预应力锚杆的连接。固定环对纵向钢管进行二次固定，从而对其进行加固。
[0013]进一步，所述固定环设有弯曲部分，所述纵向钢管位于弯曲部分内，且所述固定环的两端固定在所述预应力锚杆上。
[0014]进一步，还包括衬砌钢筋，所述衬砌钢筋固定在所述纵向钢管上。
[0015]进一步，所述衬砌钢筋包括第一衬砌钢筋、第二衬砌钢筋以及钩筋；所述第一衬砌钢筋固定在所述纵向钢管上；所述第二衬砌钢筋固定在所述第一衬砌钢筋远离所述防水组件的一侧；所述钩筋两端设有弯钩且勾设所述第一衬砌钢筋与所述第二衬砌钢筋之间。
[0016]进一步，所述第一衬砌钢筋固定在所述纵向钢管上；所述钩筋两端均有弯钩，其一端钩挂在所述第一衬砌钢筋上；所述第二衬砌钢筋钩挂在所述钩筋的另一端。
[0017]进一步，所述预应力锚杆在所述第一凸壳排水板上以5m
×
5m的间距设置。
[0018]进一步，所述防水板通过超声波焊接固定在所述第一凸壳排水板与所述第二凸壳排水板之间；所述纵向钢管通过电热焊固定在所述预应力锚杆上。
[0019]进一步，所述第一凸壳排水板、所述防水板以及所述第二凸壳排水板上设有排水孔以排出水分。
[0020]进一步，所述第一凸壳排水板、以及所述第二凸壳排水板为厚度1.5mm的HDPE凸壳型排水板，纵向宽1m；所述防水板为厚度1.5mm的EVA防水板。
[0021]为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本技术。
附图说明
[0022]图1为现有技术中复合式衬砌的结构示意图；
[0023]图2为本技术中大跨度隧道衬砌组件的局部横截面示意图；
[0024]图3为本技术中凸壳型排水板的截面形状示意图；
[0025]图4为本技术中钢筋定位装置的结构示意图；
[0026]图5为本技术中钢筋定位装置的截面示意图。
具体实施方式
[0027]本技术的的大跨度隧道衬砌组件，通过由双层凸壳型排水板组成的防水组件防止水分从锚杆与防水组件之间的间隙渗入隧道内，提高隧道质量。
[0028]具体地，请参阅图2，本技术的大跨度隧道衬砌组件包括防水组件10、预应力锚杆 20、纵向钢管30、固定环40以及衬砌钢筋50。其中，所述防水组件10设置在所述一次衬
砌层1以及所述二次衬砌层2之间。所述预应力锚杆20连接在所述二次衬砌层2与所述围岩7之间，并依次穿过所述二次衬砌层2、所述防水组件10以及所述一次衬砌层1后插入所述围岩7，所述预应力锚杆20与所述防水组件10之间通过混凝土进行密封，所述防水组件 10与所述预应力锚杆20所在的平面为横截面，隧道纵向与所述横截面垂直；所述纵向钢管 30通过焊接等方式固定在所述预应力锚杆20远离所述围岩7的一端，并在隧道纵向上与所述预应力锚杆20成夹角；优选地，所述纵向钢管30沿隧道的纵向延伸且与所述预应力锚杆 20的夹角为90度。所述固定环40为带有半环形的钢套，且其弯曲部分套设在所述纵向钢管30外以将所述纵向钢管30压紧到所述预应力锚杆20上，所述固定环40通过焊接等方式固定在所述预应力锚杆20上，通过设置所述固定环40实现对所述纵向钢管30的加固与定位。所述衬砌钢筋50为具有柔韧性的钢筋，通过绑扎或焊接的方式固定在所述纵向钢管 30上，优选地，在同一横截面内按照隧道截面形状设置均匀设置多根预应力锚杆20以均匀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大跨度隧道衬砌组件，包括防水组件、预应力锚杆以及纵向钢管，其特征在于，所述防水组件包括第一凸壳排水板、防水板以及第二凸壳排水板；所述第一凸壳排水板、所述防水板以及所述第二凸壳排水板依次固定设置；所述预应力锚杆依次穿过所述第一凸壳排水板、所述防水板以及所述第二凸壳排水板并密封锚固在所述防水组件上；所述纵向钢管固定设置在所述预应力锚杆上靠近所述第二凸壳排水板的一侧，所述防水组件与所述预应力锚杆所在的平面为横截面，所述纵向钢管垂直于所述横截面的方向上与所述预应力锚杆形成夹角。2.根据权利要求1所述的大跨度隧道衬砌组件，其特征在于，还包括固定环，所述固定环固定在所述纵向钢管与所述预应力锚杆相交的固定位置处以加固所述纵向钢管与所述预应力锚杆的连接。3.根据权利要求2所述的大跨度隧道衬砌组件，其特征在于，所述固定环设有弯曲部分，所述纵向钢管位于弯曲部分内，且所述固定环的两端固定在所述预应力锚杆上。4.根据权利要求2所述的大跨度隧道衬砌组件，其特征在于，还包括衬砌钢筋，所述衬砌钢筋固定在所述纵向钢管上。5.根据权利要求4所述的大跨度隧道衬砌组件，其特征在于，所述衬...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘臻武，肖承倚，张涛，罗都颢，段仕军，倪派，蒋思，王加铭，
申请(专利权)人：中铁五局集团第四工程有限责任公司，
类型：新型
国别省市：