防水板和隧道支护系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种防水板和隧道支护系统。防水板包括相对设置的第一子防水板和第二子防水板，以及设置在第一子防水板和第二子防水板之间的两个以上横向导排壁；相邻两个横向导排壁、第一子防水板和第二子防水板围成一个主排水槽；横向导排壁上设置有薄弱连接部，在横向导排壁上，薄弱连接部处的厚度最小，薄弱连接部在横向导排壁的长度方向上延伸。该防水板能够在由于混凝土裂缝扩张或初支面与二次衬砌之间发生相对位移时，仍然保持防水功能。仍然保持防水功能。仍然保持防水功能。

【技术实现步骤摘要】
防水板和隧道支护系统


[0001]本技术涉及隧道施工
，具体地说，是涉及一种防水板和隧道支护系统。

技术介绍

[0002]隧道及其它地下工程往往采用“喷射混凝土+防水层+模筑混凝土”的结构形式。喷射混凝土作为初期支护，模筑混凝土作为强化支承的二次衬砌。一般而言，防水层只起到隔水的作用。为了避免或减小水压对二次衬砌结构的不利作用，在水压较大的地段，防水层必须具备排水的作用。常见的做法是使用PVC、EVA、LDPE等各种防水板进行防水，在防水板外侧布置软式透水管、弹簧引水管、HDPE波纹管等排水管网进行排水泄压。该方法非常实用，普及率极高，可是结构相对复杂，施工成本和材料成本有待优化。
[0003]隧道开挖后，在隧道周围一定范围内形成了围岩松动区，在此范围内，由于地层原始地应力的调整，围岩产生变形，裂缝张开，从而使地下水沿张开裂缝流入隧道。产生漏水裂缝的原因众多，例如：防水混凝土强度过高，收缩性大而产生裂缝，或防水混凝土抗渗强度过低，无法抵抗压力的渗漏，施工材料中混入泥土等杂物支护技术不过关，拱顶衬砌不密实，当围岩压力过大时，导致拱腰部位衬砌出现纵向拉裂，拱顶衬砌压碎掉块，导致渗漏，软岩地段仰拱施工滞后，衬砌不能及时成环，墙脚受力内移，致使边墙出现纵向裂缝。
[0004]为了应对裂缝扩张，本领域的技术人员倾向于提高防水板抗拉强度。例如CN213627610U公开了一种抗裂性铁路隧道专用防水板，CN202689197U公开了一种高强度复合防水板，CN207297040U公开了一种应用于隧道工程的复合防水板。这些方案的共同特点是通过复合加强件提高结构强度，大大增加了成本和制作难度，难以普及。此外硬质塑料垫圈通过射钉等方式强力固定在由混凝土制成的初支面上，防水板与塑料垫圈焊接在一起，一但初支面产生裂缝，塑料垫圈之间产生强大的撕扯力，加强后的防水板犹如螳臂当车，同样容易被撕裂而导致防水失效。二次衬砌与防水板内层容易发生黏连，当二次衬砌和初支面之间发生相对位移时，防水板同样容易被撕裂。
[0005]铺设防水板前需要对凹陷处用水泥砂浆抹平，对于外露的钢筋、锚杆头、钢管等先切断、锤铆平再用砂浆抹平。即便如此，初支的喷射混凝土仍然具有较大的粗糙度，容易划伤防水板。因此通常在防水板与喷射混凝土层之间设置一层土工布以保护防水板。土工布的使用需要独立的施工工序，导致施工成本难以降低。
[0006]另外，现还有一种防水板焊接方法，相邻两幅防水板重叠的区域称为环间搭接区或叠合区，叠合区的宽度一般为10厘米至15厘米。在目前的焊接工艺中，叠合区中心形成两道平行的热熔压接焊缝，该焊缝宽度一般为1.5厘米至2厘米。叠合焊接导致防水板有效长度被浪费。

技术实现思路

[0007]本技术的第一目的是提供一种在防水板容易由于混凝土裂缝扩张或初支面
与二次衬砌之间发生相对位移时，仍然保持防水功能的防水板。
[0008]本技术的第二目的是提供一种具有上述防水板的隧道支护系统。
[0009]为实现上述第一目的，本技术提供一种防水板，包括相对设置的第一子防水板和第二子防水板，以及设置在第一子防水板和第二子防水板之间的两个以上横向导排壁；相邻两个横向导排壁、第一子防水板和第二子防水板围成一个主排水槽；横向导排壁上设置有薄弱连接部，在横向导排壁上，薄弱连接部处的厚度最小，薄弱连接部在横向导排壁的长度方向上延伸。
[0010]由上述方案可见，通过设置两个平行设置的子防水板，且两个子防水板通过具有薄弱连接部的横向导排壁连接，在防水板由于混凝土裂缝扩张或初支面与二次衬砌之间发生相对位移时，第一子防水板和第二子防水板之间产生较大的撕扯力，薄弱连接部被撕裂，使得第一子防水板和第二子防水板之间允许错位而消除二者之间的撕扯力，避免子防水板自身被撕裂，从而保证防水功能不失效。即便是初支喷射混凝土发生较大的裂缝，锚定在初支混凝土上的塑料块之间发生较大的位移，也只会使得靠近初支混凝土的子防水板被撕裂，在用于撕裂的凹部的保护下，靠近二次衬砌一侧的子防水板不会被撕裂，涌入排水槽的水在横向导排壁的引导下流向隧道内置的排水槽，防止水压升高。另外，无需使用土工布，防水层一次铺设到位，并且该防水板可以采用对接的方式进行焊接固定，从而消除相邻两个防水板的叠合长度，避免材料浪费及影响防水性能。
[0011]一个优选的方案是，薄弱连接部位于横向导排壁的宽度方向的中部，第一子防水板受到的作用力超过预设值时，薄弱连接部撕裂。
[0012]一个优选的方案是，主排水槽内设置有支撑肋；支撑肋的固定端连接在第一子防水板上，支撑肋的自由端靠近第二子防水板；或者支撑肋的固定端连接在第二子防水板上，支撑肋的自由端靠近第一子防水板。
[0013]由此可见，支撑肋的设置，在二次衬砌浇注混凝土时，可以防止子防水板之间被压塌，有效保障排水槽的结构完整性。
[0014]一个优选的方案是，第一子防水板上远离第二子防水板的表面设置有保护层；和/或保护层由弹性材料制成。
[0015]进一步的方案是，保护层的厚度大于或等于4毫米；和/或第一子防水板的厚度大于或等于2毫米；和/或第二子防水板的厚度大于或等于2毫米。
[0016]由此可见，保护层可防止初支喷射混凝土划伤防水板。
[0017]一个优选的方案是，横向导排壁上开设有V型槽，薄弱连接部位于V型槽的槽底。
[0018]一个优选的方案是，每个横向导排壁上开设有两个V型槽，该两个V型槽在横向导排壁的厚度方向上相对设置。
[0019]由此可见，两个V型槽对称设置，当下侧的第二子防水板不动时，上侧的第一子防水板不论向左还是向右移动，薄弱连接部均易被撕裂。
[0020]一个优选的方案是，横向导排壁的内部设置有副排水槽，副排水槽沿着横向导排壁的长度方向延伸并在长度方向上贯穿横向导排壁，薄弱连接部位于副排水槽的侧壁上。
[0021]由此可见，即使薄弱连接部被撕裂，副排水槽仍能够保证正常地排水。同时多个排水槽能够提高排水效率。
[0022]进一步的方案是，副排水槽的数量为两个以上，多个副排水槽沿着横向导排壁的
宽度方向间隔布置。
[0023]为实现上述第二目的，本技术提供一种隧道支护系统，包括初支、二次衬砌以及设置在初支和二次衬砌之间的上述的防水板；防水板呈弧形，第一子防水板位于第二子防水板的径向外侧，防水板的轴线平行于隧道的纵向，薄弱连接部和横向导排壁均沿着隧道的环向延伸。
附图说明
[0024]图1是本技术防水板第一实施例的结构图。
[0025]图2是本技术防水板第一实施例的局部图。
[0026]图3是图2中A处的局部放大图。
[0027]图4是本技术防水板第一实施例中相邻两个防水板的连接位置处的结构图。
[0028]图5是本技术防水板第二实施例的结构图和局部放大图。
[0029]图6是本技术防水板第三实施例的结构图和局部放大图。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.防水板，其特征在于，包括相对设置的第一子防水板和第二子防水板，以及设置在所述第一子防水板和所述第二子防水板之间的两个以上横向导排壁；相邻两个所述横向导排壁、第一子防水板和所述第二子防水板围成一个主排水槽；所述横向导排壁上设置有薄弱连接部，在所述横向导排壁上，所述薄弱连接部处的厚度最小，所述薄弱连接部在所述横向导排壁的长度方向上延伸。2.根据权利要求1所述的防水板，其特征在于：所述薄弱连接部位于所述横向导排壁的宽度方向的中部，所述第一子防水板受到的作用力超过预设值时，所述薄弱连接部撕裂。3.根据权利要求1所述的防水板，其特征在于：所述主排水槽内设置有支撑肋；所述支撑肋的固定端连接在所述第一子防水板上，所述支撑肋的自由端靠近所述第二子防水板；或者所述支撑肋的固定端连接在所述第二子防水板上，所述支撑肋的自由端靠近所述第一子防水板。4.根据权利要求1至3任一项所述的防水板，其特征在于：所述第一子防水板上远离所述第二子防水板的表面设置有保护层；和/或所述保护层由弹性材料制成。5.根据权利要求4所述的防水板，其特征在于：所述保护层的厚度大于或等于4毫米；和/或所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：卜德双，杨新民，张启军，汤海军，樊小峰，符蓓，
申请(专利权)人：中铁十九局集团有限公司，
类型：新型
国别省市：