预制装配式隧道仰拱、隧道结构及其施工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107387119A(43)申请公布日2017.11.24(21)申请号201710549831.8(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司1(22)申请日2017.07.071002代理人王莹吴欢燕(71)申请人中国铁道科学研究院铁道建筑研究所(51)Int.Cl.地址100081北京市海淀区大柳树路2号铁E21D11/10(2006.01)科院铁建所附楼岩土室205室E21D11/38(2006.01)申请人中国铁道科学研究院E21F16/02(2006.01)中国铁路经济规划研究院中国铁路总公司(72)发明人马伟斌林传年张千里王志伟张斌付兵先安哲立杜晓燕马超锋郭小雄牛亚彬邹文浩李尧赵鹏余东洋王子洪张文达权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称预制装配式隧道仰拱、隧道结构及其施工方法(57)摘要本发明涉及隧道工程技术领域，公开了一种预制装配式隧道仰拱，包括多排沿隧道延伸方向顺序排列的拼装单元，每排拼装单元均包括多块横截面呈弧形的拼装块，每排拼装单元中的相邻拼装块之间的接缝与相邻拼装单元中的相邻拼装块之间的接缝均彼此错开，在每排拼装单元的两侧预制块外侧面顶部预留有用于与隧道拱墙连接的连接钢筋。本发明所提供的一种预制装配式隧道仰拱与沟槽结构建造过程具有节约资源能源、减少施工污染、提升劳动生产效率、降低工人劳动强度和提高质量安全水平等优点。还能够防止隧道受力不均匀、容易变形以及容易开裂的隐患。本发明还公开了一种包括上述一种预制装配式隧道仰拱的隧道结构及其施工方法。CN107387119ACN107387119A权利要求书1/2页1.一种预制装配式隧道仰拱，其特征在于，包括多排沿隧道延伸方向顺序排列的拼装单元，每排拼装单元均包括多块横截面呈弧形的拼装块，每排拼装单元中的相邻拼装块之间的接缝与相邻拼装单元中的相邻拼装块之间的接缝均彼此错开，在每排拼装单元的两侧预制块顶部预埋有用于与隧道拱墙连接的钢筋。2.根据权利要求1所述的预制装配式隧道仰拱，其特征在于，多排所述拼装单元中的第奇数排拼装单元中的接缝彼此相对应，第偶数排拼装单元中的接缝彼此相对应。3.根据权利要求1所述的预制装配式隧道仰拱，其特征在于，在每块预制块上均设置有用于吊装的吊装环。4.根据权利要求1所述的预制装配式隧道仰拱，其特征在于，每排拼装单元中的相邻两个预制块的相对的接缝面上设有相互配合的定位凸起和定位凹槽，不同排拼装单元中的相邻两个预制块采用榫槽式或球铰式连接，每排拼装单元中的相邻两个预制块以及不同排拼装单元中的相邻两个预制块均通过连接件可拆卸式连接。5.根据权利要求1所述的预制装配式隧道仰拱，其特征在于，每排拼装单元中相邻两个预制块之间以及不同排拼装单元中的相邻预制块之间均设置有止水条。6.根据权利要求1所述的预制装配式隧道仰拱，其特征在于，在每排拼装单元位于中间的预制块上预留有贯通该预制块的竖向注浆孔。7.一种隧道结构，其特征在于，在隧道内表面上由外向内依次设置有初期支护、二次衬砌、排水系统以及填充层，所述二次衬砌包括隧道拱墙和如权利要求1-6中任一项所述的预制装配式隧道仰拱。8.根据权利要求7所述的隧道结构，其特征在于，所述排水系统采用预制装配式排水系统，其包括位于所述填充层中的填充层排水直盲管、填充层排水倾斜盲管、检查井，以及位于所述初期支护中的仰拱底部排水盲管；所述检查井设置在所述填充层排水直盲管的管路上；所述排水系统还包括设置在所述填充层两侧的纵向排水沟，所述填充层排水倾斜盲管连通检查井和所述纵向排水沟；所述填充层排水直盲管与所述检查井之间，所述仰拱底部排水盲管与所述检查井之间，所述填充层排水倾斜盲管与所述检查井之间，以及所述填充层排水倾斜盲管与所述纵向排水沟之间均通过可拆卸的方式连接；所述纵向排水沟、所述填充层排水直盲管、所述填充层排水倾斜盲管、所述检查井、所述仰拱底部排水盲管均为预制件。9.根据权利要求8所述的隧道结构，其特征在于，每侧的纵向排水沟的数量为两个，且这两个所述纵向排水沟之间设置有止水条。10.根据权利要求8所述的隧道结构，其特征在于，所述纵向排水沟与所述填充层排水倾斜盲管的连接处位于所述纵向排水沟的底部上方。11.一种隧道结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：施作初期支护，在施作初期支护时预埋仰拱底部排水盲管；S2：拼装隧道仰拱；在拼装所述隧道仰拱时，首先吊装位于中间位置的预制块，然后再吊装位于两侧的预制块；S3：安装隧道拱墙；隧道拱墙通过隧道仰拱两侧预制块顶部预埋的钢筋与所述隧道仰拱连接；S4：安装排水系统；首先安装填充层排水直盲管、填充层排水倾斜盲管和检查井；然后2CN107387119A权利要求书2/2页将纵向排水沟拼装到隧道的