全斷面巖石隧道掘進機工法地鐵隧道泄壓式襯砌結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及隧道工程，特別涉及一種全斷面巖石隧道掘進機工法地鐵隧道泄壓式襯砌結構。
【背景技術】
[0002]全斷面巖石隧道掘進機(Tunnel Boring Machine，簡稱TBM)工法具有施工低風險、高質量、速度快、對環境影響小等特點，但由于工程水文地質和環境條件等的限制，城市軌道交通領域，截至目前國內只有重慶地鐵有TBM的工程實績。
[0003]TBM工法隧道襯砌結構有全環預制管片襯砌、全環復合式襯砌(初期支護+ 二次模筑襯砌)等結構型式，重慶地鐵工程先后采用了這兩種結構型式。全環預制管片襯砌結構既能保證建成后隧道結構的工程質量，又能保證施工過程中的安全，但其工程投資卻要比全環復合式襯砌結構多約20% ;由于地鐵隧道斷面凈空尺寸較小，導致全環復合式襯砌結構中的二次模筑襯砌不能緊跟初期支護施工，只能等到隧道貫通后再施做，同時巖石地層中的地下水一般為基巖裂隙水，水量不大，但水頭較高，采用全包防水的襯砌結構厚度均較大，由于結構長期承受高水壓，因此全環復合式襯砌結構在隧道使用過程中存在一定的安全隱患。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種全斷面巖石隧道掘進機工法地鐵隧道泄壓式襯砌結構，以確保襯砌結構的安全性，有效提高TBM隧道的施工效率，降低工程造價。
[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案如下:
[0006]本實用新型的全斷面巖石隧道掘進機工法地鐵隧道泄壓式襯砌結構，其特征是:它包括下部預制仰拱塊和上部弧形襯砌結構，上部弧形襯砌結構的兩端與下部預制仰拱塊的兩端對接；上部弧形襯砌結構由初期支護、防排水層和二次襯砌復合構成，初期支護施作于圍巖表面，防排水層位于初期支護、二次襯砌之間；上部弧形襯砌結構與下部預制仰拱塊的連接處設置有沿線路方向延伸的泄排水管，泄排水管與防排水層的端部相連通。
[0007]所述下部預制仰拱塊的內側具有位于中部的第一臺階面和位于第一臺階面橫向兩側外的第二臺階面。
[0008]本實用新型的有益效果是，能及時地將基巖裂隙水排除出至隧道襯砌結構之外，能有效降低作用在二次襯砌上的地下水壓，除可確保襯砌結構的安全性外，還可減小二次襯砌的設計厚度，進而降低隧道工程造價；較好地適應地鐵TBM工法隧道結構及施工組織特點，可在TBM工法隧道未貫通的情況下，在下部預制仰拱塊兩臺階面上分別安裝二次襯砌施工軌道系統和TBM施工軌道系統，達到邊開挖TBM隧道、邊施做隧道上部二次襯砌結構的目的，因此能有效地提高TBM隧道的施工效率。
【附圖說明】
[0009]本說明書包括如下兩幅附圖:
[0010]圖1是本實用新型全斷面巖石隧道掘進機工法地鐵隧道泄壓式襯砌結構的橫斷面圖；
[0011]圖2是本實用新型全斷面巖石隧道掘進機工法地鐵隧道泄壓式襯砌結構中下部預制仰拱塊正立面圖；
[0012]圖中示出構件名稱及所對應的標記:下部預制仰拱塊10、第一臺階面10a、第二臺階面10b、豆礫石及注漿層11、初期支護12、二次襯砌13、防排水層14、泄排水管15、橫向排水管16。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖和具體的實施方式對本實用新型作進一步詳細說明。
[0014]參照圖1，本實用新型的全斷面巖石隧道掘進機工法地鐵隧道泄壓式襯砌結構包括下部預制仰拱塊10和上部弧形襯砌結構，上部弧形襯砌結構的兩端與下部預制仰拱塊10的兩端對接。上部弧形襯砌結構由初期支護12、防排水層14和二次襯砌13復合構成，初期支護12施作于圍巖表面，防排水層14位于初期支護12、二次襯砌13之間。上部弧形襯砌結構與下部預制仰拱塊10的連接處設置有沿線路方向延伸的泄排水管15，泄排水管15與防排水層14的端部相連通。通過泄排水管15和橫向排水管16能及時地將基巖裂隙水排除出至隧道襯砌結構之外，能有效降低作用在二次襯砌13上的地下水壓，除可確保襯砌結構的安全性外，還可減小二次襯砌的設計厚度，進而降低隧道工程造價。
[0015]參照圖1，為保持通暢排水，所述泄排水管15的內側沿線路方向間隔設置橫向排水管16，橫向排水管16內端與泄排水管15連接，外端延伸出襯砌結構外。
[0016]參照圖1，所述下部預制仰拱塊10與基巖之間設置有吹填形成的豆礫石及注漿層
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[0017]參照圖1，所述下部預制仰拱塊10和上部弧形襯砌結構外側均為與基巖相適應的弧形斷面。所述下部預制仰拱塊10的內側具有位于中部的第一臺階面10a和位于第一臺階面10a橫向兩側外的第二臺階面10b。施工期間，下部預制仰拱塊第一臺階面10a上可安裝TBM施工軌道系統，第二臺階面10b上可安裝二次襯砌13施工軌道系統。在TBM工法隧道未貫通的情況下，通過下部預制仰拱塊10上的軌道系統，達到邊開挖TBM隧道、邊施做隧道上部二次襯砌13結構的目的，因此能有效地提高TBM隧道的施工效率。
[0018]以上所述只是用圖解說明本實用新型全斷面巖石隧道掘進機工法地鐵隧道泄壓式襯砌結構的一些原理，并非是要將本實用新型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，均屬于本實用新型所申請的專利范圍。
【主權項】
1.全斷面巖石隧道掘進機工法地鐵隧道泄壓式襯砌結構，其特征是:它包括下部預制仰拱塊(10)和上部弧形襯砌結構，上部弧形襯砌結構的兩端與下部預制仰拱塊(10)的兩端對接；上部弧形襯砌結構由初期支護(12)、防排水層(14)和二次襯砌(13)復合構成，初期支護(12)施作于圍巖表面，防排水層(14)位于初期支護(12)、二次襯砌(13)之間；上部弧形襯砌結構與下部預制仰拱塊(10)的連接處設置有沿線路方向延伸的泄排水管(15)，泄排水管(15)與防排水層(14)的端部相連通。
2.如權利要求1所述的全斷面巖石隧道掘進機工法地鐵隧道泄壓式襯砌結構，其特征是:所述泄排水管(15)的內側沿線路方向間隔設置橫向排水管(16)，橫向排水管(16)內端與泄排水管(15)連接，外端延伸出襯砌結構外。
3.如權利要求1所述的全斷面巖石隧道掘進機工法地鐵隧道泄壓式襯砌結構，其特征是:所述下部預制仰拱塊(10)與基巖之間設置有吹填形成的豆礫石及注漿層(11)。
4.如權利要求1所述的全斷面巖石隧道掘進機工法地鐵隧道泄壓式襯砌結構，其特征是:所述下部預制仰拱塊(10)的內側具有位于中部的第一臺階面(1a)和位于第一臺階面(1a)橫向兩側外的第二臺階面(10b)。
【專利摘要】全斷面巖石隧道掘進機工法地鐵隧道泄壓式襯砌結構，以確保襯砌結構的安全性，有效提高TBM隧道的施工效率，降低工程造價。它包括下部預制仰拱塊和上部弧形襯砌結構，上部弧形襯砌結構的兩端與下部預制仰拱塊的兩端對接。上部弧形襯砌結構由初期支護、防排水層和二次襯砌復合構成，初期支護施作于圍巖表面，防排水層位于初期支護、二次襯砌之間。上部弧形襯砌結構與下部預制仰拱塊的連接處設置有沿線路方向延伸的泄排水管，泄排水管與防排水層的端部相連通。
【IPC分類】E21D11-00, E21F16-02, E21D11-38
【公開號】CN204532364
【申請號】CN201520054924
【發明人】林剛, 史宣陶, 李德才, 羅世培, 胡曉偉, 陳軍, 張建祥, 張增, 楊征, 何旭蘇, 陳錦, 李俊, 宋沐春
【申請人】中鐵二院工程集團有限責任公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年1月27日