底板錨固約束型隧道襯砌構造制造技術

底板錨固約束型隧道襯砌構造，以有效減小基底豎向變形，增加襯砌結構抗水壓及抗浮能力。包括拱墻初期支護結構、二次襯砌結構、防排水系統和中心排水槽，防排水系統設置于拱墻初期支護結構、二次襯砌結構之間。所述二次襯砌結構包括拱墻二次襯砌和底板，底板位于基底找平層之上，其兩端與拱墻二次襯砌兩端固結。所述底板下方的基底巖土層內橫向間隔和沿線路延伸方向間隔設置豎向約束構件，各豎向約束構件的下端延伸入穩定巖土層內，上端穿過基底找平層與底板固定連接。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及隧道襯砌構造，特別涉及一種地下水發育的巖溶地區的可控制基底豎向變形的襯砌構造。
技術介紹
進入二十一世紀來，我國鐵路建設高速發展，時速200km以上高標準雙線鐵路修建越來越多，特別在西南山區，巖溶發育，且線路展線受曲線半徑大、地形地質條件復雜等多種因素的制約，巖溶隧道規模迅速增加。由于巖溶及巖溶水發育具有復雜性、多樣性及無規律性等特點，長大巖溶隧道修建風險特別是運營風險越來越高。近年來，宜萬、滬昆、貴廣等高速鐵路隧道運營期間發生了若干起無砟道床變形、仰拱隆起、襯砌滲漏水等水害事件，引起了鐵路設計、施工、建設和運營各方的高度重視。傳統雙線隧道襯砌一般采用曲墻帶仰拱的襯砌結構形式，如圖5所示。仰拱上采用混凝土填充作為道床基礎，施工中仰拱與仰拱填充分開澆筑。隧道內設置中心水溝+雙側水溝，中心水溝置于仰拱之上的填充體內。地下水排放路徑為：圍巖→初期支護→排水盲管→側溝→橫向排水管→中心水溝，即隧道結構周邊的水通過初期支護滲透經由排水盲管引排進入隧道結構本體之內的中心水溝，最終排出洞外。傳統排水系統最大的缺陷在于：中心水溝設于隧道結構之內，主要引排主要引排拱墻范圍的周邊地下水，隧道仰拱以下的積水無法有效引排。尤其在地基水力聯系緊密的區域，在連續降雨或暴雨天氣下，因地下水量驟增，傳統的排水體系往往無法及時引排至隧道結構體內的排水溝內，從而引起地下水位急劇升高。在高水壓作用下，導致隧底仰拱或仰拱填充隆起，從而破壞道床結構。因此，優化襯砌結構及排水系統，保證隧底排水通暢，減小隧底水壓，增強隧底結構抗水壓能力，成為降低巖溶地區隧道水害風險，保證運營安全的迫切需要。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是提供一種底板錨固約束型隧道襯砌構造，以有效減小基底豎向變形，增加襯砌結構抗水壓及抗浮能力。本技術解決其技術問題所采用的技術方案如下：本技術的底板錨固約束型隧道襯砌構造，包括拱墻初期支護結構、二次襯砌結構、防排水系統和中心排水槽，防排水系統設置于拱墻初期支護結構、二次襯砌結構之間，其特征是：所述二次襯砌結構包括拱墻二次襯砌和底板，底板位于基底找平層之上，其兩端與拱墻二次襯砌兩端固結；所述底板下方的基底巖土層內橫向間隔和沿線路延伸方向間隔設置豎向約束構件，各豎向約束構件的下端延伸入穩定巖土層內，上端穿過基底找平層與底板固定連接。本技術的有益效果是，采用豎向約束構件加底板形式取代傳統仰拱形式，既能增加底板承載能力，也能增加隧底結構抗水壓及抗浮能力；隧底采用底板結構，其上不需施作混凝土填充體，有效避免了傳統曲墻帶仰拱襯砌由于地下水通過仰拱施工縫進入仰拱與仰拱填充縫隙間擠壓破壞填充體，導致軌道結構破壞；隧底采用板結構，開挖作業更方便，克服了傳統襯砌形式仰拱基礎開挖曲率不易控制導等問題；實現襯砌結構“體外排水”，拱墻二次襯砌背后地下水不穿過邊墻引入隧道側溝，而直接引入底板下設置的中心排水槽B，有效避免雨洪季節地下水過大側溝排水能力不足而涌入道床內；由于中心排水槽位于底板下，始終能保證地下水的順暢排泄而避免高水壓造成底板開裂隆起。附圖說明本說明書包括如下四幅附圖：圖1是本技術底板錨固約束型隧道襯砌構造的斷面結構示意圖；圖2是本技術底板錨固約束型隧道襯砌構造的斷面結構示意圖；圖3是本技術底板錨固約束型隧道襯砌構造的斷面結構示意圖；圖4是圖1中A局部的放大圖；圖5是傳統曲墻帶仰拱襯砌結構示意圖。圖中示出構件、部位名稱及所對應標記：中心排水槽B；拱墻初期支護結構10、拱墻噴射混凝土層10a、拱墻鋼架10b、拱墻系統錨桿10c；基底找平層11；防排水系統20、無紡土工布20a、環向排水盲管20b、防水板20c；泄水管21；拱墻二次襯砌30、底板31、槽板32；錨固樁40、錨桿或錨管41、錨索42。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本技術進一步說明。參照圖1，本技術的包括拱墻初期支護結構10、二次襯砌結構、防排水系統20和中心排水槽B，防排水系統20設置于拱墻初期支護結構10、二次襯砌結構之間。所述二次襯砌結構包括拱墻二次襯砌30和底板31，底板31位于基底找平層11之上，其兩端與拱墻二次襯砌30兩端固結。所述底板31下方的基底巖土層內橫向間隔和沿線路延伸方向間隔設置豎向約束構件，各豎向約束構件的下端延伸入穩定巖土層內，上端穿過基底找平層11與底板31固定連接。采用豎向約束構件加底板形式取代傳統仰拱形式，既能增加底板承載能力，也能增加隧底結構抗水壓及抗浮能力。隧底采用底板結構，其上不需施作混凝土填充體，有效避免了傳統曲墻帶仰拱襯砌由于地下水通過仰拱施工縫進入仰拱與仰拱填充縫隙間擠壓破壞填充體，導致軌道結構破壞。參照圖1、圖2和圖3，所述豎向約束構件為錨固樁40、錨桿或錨管41或者錨索42。參照圖1，所述中心排水槽B由設置于底板31下方的槽板32形成，槽板32兩側壁的上端與底板31固結或鉸接。所述防排水系統20的底端與中心排水槽B的頂部相連通。所述槽板32兩側壁的上部沿線路延伸方向間隔埋設泄水管21，各泄水管21的內端與中心排水槽B相連通，外端則穿過基底找平層11至隧道基底。所述中心排水槽B設置于隧道中心底板31下，底板31上沿線路延伸方向間隔設置有與中心排水槽B相連通的檢查井口。拱墻二次襯砌30背后地下水不穿過邊墻引入隧道側溝，而直接引入底板31下設置的中心排水槽B，有效避免雨洪季節地下水過大側溝排水能力不足而涌入道床內，實現襯砌結構“體外排水”。由于中心排水槽B位于底板31下，始終能保證地下水的順暢排泄而避免高水壓造成底板開裂隆起。參照圖4，所述防排水系統20包括拱墻范圍鋪設的無紡土工布20a及拱墻范圍鋪設的防水板20c，以及沿隧道開挖方向間隔布設于無紡土工布20a與防水板20c間的環向排水盲管20b。參照圖1，所述環向排水盲管20b的兩端沿底板31下緣直接引入中心排水槽B。所述拱墻初期支護結構10包括覆蓋拱墻圍巖的拱墻噴射混凝土層10a及沿拱墻梅花形布置的拱墻系統錨桿10c。所述拱墻噴射混凝土層10a內沿隧道開挖方向間隔布設拱墻鋼架10b，拱墻噴射混凝土層10a內加設鋼筋網。以上所述只是用圖解說明本技術底板錨固約束型隧道襯砌構造的一些原理，并非是要將本技術局限在所示和所述的具體結構和適用范圍內，故凡是所有可能被利用的相應修改以及等同物，均屬于本技術所申請的專利范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
底板錨固約束型隧道襯砌構造，包括拱墻初期支護結構(10)、二次襯砌結構、防排水系統(20)和中心排水槽(B)，防排水系統(20)設置于拱墻初期支護結構(10)、二次襯砌結構之間，其特征是：所述二次襯砌結構包括拱墻二次襯砌(30)和底板(31)，底板(31)位于基底找平層(11)之上，其兩端與拱墻二次襯砌(30)兩端固結；所述底板(31)下方的基底巖土層內橫向間隔和沿線路延伸方向間隔設置豎向約束構件，各豎向約束構件的下端延伸入穩定巖土層內，上端穿過基底找平層(11)與底板(31)固定連接。

【技術特征摘要】
1.底板錨固約束型隧道襯砌構造，包括拱墻初期支護結構(10)、二次襯砌結構、防排水系統(20)和中心排水槽(B)，防排水系統(20)設置于拱墻初期支護結構(10)、二次襯砌結構之間，其特征是：所述二次襯砌結構包括拱墻二次襯砌(30)和底板(31)，底板(31)位于基底找平層(11)之上，其兩端與拱墻二次襯砌(30)兩端固結；所述底板(31)下方的基底巖土層內橫向間隔和沿線路延伸方向間隔設置豎向約束構件，各豎向約束構件的下端延伸入穩定巖土層內，上端穿過基底找平層(11)與底板(31)固定連接。2.如權利要求1所述的底板錨固約束型隧道襯砌構造，其特征是：所述豎向約束構件為錨固樁(40)、錨桿或錨管(41)或者錨索(42)。3.如權利要求1所述的底板錨固約束型隧道襯砌構造，其特征是：所述中心排水槽(B)由設置于底板(31)下方的槽板(32)形成，槽板(32)兩側壁的上端與底板(3...

【專利技術屬性】
技術研發人員：林本濤，卿偉宸，鄭偉，高楊，張磊，鐘昌桂，朱勇，陶偉明，曾宏飛，黃華，孟祥磊，吳華，
申請(專利權)人：中鐵二院工程集團有限責任公司，
類型：新型
國別省市：四川;51