地鐵全斷面巖石隧道掘進機工法隧道防排水構造
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及隧道工程，特別涉及一種地鐵全斷面巖石隧道掘進機工法隧道防排水構造。
【背景技術】
[0002]隨著目前隧道工程的快速發展，施工低風險、高質量、快速和對環境影響小的全斷面巖石隧道掘進機(Tunnel Boring Machine，簡稱TBM)工法在城市地鐵工程巖質地層中逐步得到使用和推廣。TBM工法隧道襯砌結構有全環預制管片、全環“初期支護+ 二次襯砌”復合式襯砌、下部預制仰拱塊與上部“初期支護+ 二次襯砌”復合式襯砌組合三種形式。在中、微風化巖石地層中，地鐵TBM隧道采用下部預制仰拱塊與上部“初期支護+ 二次襯砌”復合式襯砌組合結構形式，可兼有全環預制管片結構型式施工安全、快速和全環“初期支護+ 二次襯砌”結構形式經濟性的優點。
[0003]根據現行規范要求，地鐵區間隧道防水等級為二級，為此預制仰拱塊一般采用結構自防水+接縫防水的防水模式；“初期支護+ 二次襯砌”結構形式一般在初期支護與二次襯砌間設置防水層，采用全包防水模式。但在巖石地層中，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，襯砌結構一般厚度較大，同時結構長期承受高水壓極易引發滲漏，因此在不少地質條件較好的山嶺礦山法隧道采用了“防排集合”的設計方案。但由于滲漏水與噴射混凝土的鈣化反應、滲漏水攜帶少量細小顆粒的沉積、注漿竄漿、澆筑混凝土漏漿等原因，排水系統極易發生堵塞；堵塞后使水壓對二次襯砌的作用力是設計值的I?2倍，由此引發的水壓力對結構安全的隱患是非常大的。
[0004]基于以上原因，有必要對地鐵TBM隧道采用下部預制仰拱塊與上部“初期支護+ 二次襯砌”復合式襯砌組合結構的防排水系統進行審視和研宄。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種地鐵全斷面巖石隧道掘進機工法隧道防排水構造，以有效滿足隧道防水要求，而且安裝方便，排水系統自身可檢修性強。
[0006]本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案如下:
[0007]本實用新型的地鐵全斷面巖石隧道掘進機工法隧道防排水構造，包括由下部預制仰拱塊和上部初期支護、二次襯砌構成的復合式襯砌結構，其特征是:所述初期支護、二次襯砌之間設置防水板，防水板與初期支護之間沿線路延伸方向間隔設置排水板；在隧道兩側拱腳設置縱向排水管，沿線路延伸方向兩側間隔設置橫向泄水管，各橫向泄水管內端與該側縱向排水管連接，外側則通向該側道床內的排水邊溝；所述排水板的環向端與該側縱向排水管連通。
[0008]所述隧道兩側拱腳部位處沿線路延伸方向間隔設置檢修井，檢修井位于橫向泄水管、縱向排水管的連接處，該部位的初期支護、二次襯砌向圍巖內橫向擴展。
[0009]本實用新型的有益效果是，該防排水系統的設置可減少上部二次襯砌厚度，對地鐵單洞單線隧道結構厚度可按250mm厚的防水混凝土最小厚度設置，配筋僅按構造配筋即可，因此可大大節省工程投資；該防排水系統施工、安裝方便；設置檢修井，后期通過檢修井來實現對縱向排水管的清洗和檢修，大大減小后期排水管路堵塞的風險，確保襯砌結構的安全；檢修井位于隧道限界外側，檢修期間不會對區間隧道的正常使用造成不利影響。
【附圖說明】
[0010]本說明書包括如下四幅附圖:
[0011]圖1是本實用新型地鐵全斷面巖石隧道掘進機工法隧道防排水構造的標準段橫斷面圖；
[0012]圖2是本實用新型地鐵全斷面巖石隧道掘進機工法隧道防排水構造的檢修井段橫斷面圖；
[0013]圖3是本實用新型地鐵全斷面巖石隧道掘進機工法隧道防排水構造的排水管路縱向布置示意圖；
[0014]圖4是本實用新型地鐵全斷面巖石隧道掘進機工法隧道防排水構造的防排水層平面展開圖；
[0015]圖中示出構件名稱及所對應的標記:預制仰拱塊10、初期支護11、二次襯砌12、防水板21、排水板22、縱向排水管23、橫向泄水管24、道床排水邊溝25、三通接頭26、檢修井31ο
【具體實施方式】
[0016]以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0017]參照圖1和圖4，本實用新型的地鐵全斷面巖石隧道掘進機工法隧道防排水構造，包括由下部預制仰拱塊10和上部初期支護11、二次襯砌12形成的復合式襯砌結構。所述初期支護11、二次襯砌12之間設置防水板21，防水板21與初期支護11之間沿線路延伸方向間隔設置排水板22。在隧道兩側拱腳位置設置縱向排水管23，沿線路延伸方向兩側間隔設置橫向泄水管24，各橫向泄水管24內端與該側縱向排水管23連接，外側則通向該側道床內的排水邊溝25。所述排水板22的環向端與該側縱向排水管23連通。
[0018]在本實用新型的地鐵全斷面巖石隧道掘進機工法隧道防排水構造中，隧道下部預制仰拱塊10采用以結構自防水為主、接縫防水為輔的全包防水模式。隧道上部在初期支護11與二次襯砌12之間設防水板21和其外側間隔設置的排水板12形成防排水層，結構滲水通過在拱腳設置的可清洗的縱向排水管23匯集，然后通過橫向泄水管24匯到道床排水邊溝25，由道床排水邊溝25排出隧道外。
[0019]參照圖2和圖3，所述隧道兩側拱腳部位處沿線路延伸方向間隔設置檢修井31，檢修井31位于橫向泄水管24、縱向排水管23的連接處，后期通過檢修井31來實現對縱向排水管21的清洗和檢修(采用高壓水沖洗等措施)，大大減小后期排水管路堵塞的風險，確保襯砌結構的安全。為容納檢修井31，該部位的初期支護11、二次襯砌12向圍巖內橫向擴展，使檢修井31位于隧道限界外側，檢修期間不會對區間隧道的正常使用造成不利影響。為便于清洗和檢修作業，所述縱向排水管23與橫向泄水管24通過三通接頭26形成可拆卸連接。檢修井31設置間距應根據現有檢修設備有效檢修距離確定，同時縱向排水管23和橫向泄水管24應具備抗檢修損耗的能力。
[0020]以上所述只是用圖解說明本實用新型地鐵全斷面巖石隧道掘進機工法隧道防排水構造的基本原理和做法，并非是要將本實用新型局限在所示和所述的具體做法和參數范圍內，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.地鐵全斷面巖石隧道掘進機工法隧道防排水構造，包括由下部預制仰拱塊(10)和上部初期支護(11)、二次襯砌(12)構成的復合式襯砌結構，其特征是:所述初期支護(11)、二次襯砌(12)之間設置防水板(21)，防水板(21)與初期支護(11)之間沿線路延伸方向間隔設置排水板(22);在隧道兩側拱腳設置縱向排水管(23)，沿線路延伸方向兩側間隔設置橫向泄水管(24)，各橫向泄水管(24)內端與該側縱向排水管(23)連接，外側則通向該側的道床排水邊溝(25);所述排水板(22)的環向端與該側縱向排水管(23)連通。
2.如權利要求1所述的地鐵全斷面巖石隧道掘進機工法隧道防排水構造，其特征是:所述隧道兩側拱腳部位處沿線路延伸方向間隔設置檢修井(31)，檢修井(31)位于橫向泄水管(24)、縱向排水管(23)的連接處，該部位的初期支護(11)、二次襯砌(12)向圍巖內橫向擴展。
3.如權利要求2所述的地鐵全斷面巖石隧道掘進機工法隧道防排水構造，其特征是:所述縱向排水管(23)與橫向泄水管(24)通過三通接頭(26)形成可拆卸連接。
【專利摘要】地鐵全斷面巖石隧道掘進機工法隧道防排水構造，以有效滿足隧道防水要求，而且安裝方便，排水系統自身可檢修性強。包括由下部預制仰拱塊和上部初期支護、二次襯砌構成的復合式襯砌結構，在初期支護、二次襯砌之間設置防水板，防水板與初期支護之間沿線路延伸方向間隔設置排水板。在隧道兩側拱腳設置縱向排水管，沿線路延伸方向兩側間隔設置橫向泄水管，各橫向泄水管內端與該側縱向排水管連接，外側則通向該側道床內的排水邊溝。所述排水板的環向端與該側縱向排水管連通。
【IPC分類】E21F16-02, E21D11-38
【公開號】CN204532378
【申請號】CN201520054795
【發明人】史宣陶, 林剛, 李德才, 羅世培, 胡曉偉, 李學軍, 喻波, 陳軍, 張建祥, 張增, 何旭蘇, 李輝, 岳楹沁, 敖貴勇, 徐劍旋, 徐亮, 徐搴, 彭健海, 陳錦, 張璐, 段勁夫
【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