地鐵全斷面巖石隧道掘進機工法隧道防排水構(gòu)造
【技術(shù)領(lǐng)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(gòu)造。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著目前隧道工程的快速發(fā)展，施工低風(fēng)險、高質(zhì)量、快速和對環(huán)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(zhì)地層中逐步得到使用和推廣。TBM工法隧道襯砌結(jié)構(gòu)有全環(huán)預(yù)制管片、全環(huán)“初期支護+ 二次襯砌”復(fù)合式襯砌、下部預(yù)制仰拱塊與上部“初期支護+ 二次襯砌”復(fù)合式襯砌組合三種形式。在中、微風(fēng)化巖石地層中，地鐵TBM隧道采用下部預(yù)制仰拱塊與上部“初期支護+ 二次襯砌”復(fù)合式襯砌組合結(jié)構(gòu)形式，可兼有全環(huán)預(yù)制管片結(jié)構(gòu)型式施工安全、快速和全環(huán)“初期支護+ 二次襯砌”結(jié)構(gòu)形式經(jīng)濟性的優(yōu)點。
[0003]根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范要求，地鐵區(qū)間隧道防水等級為二級，為此預(yù)制仰拱塊一般采用結(jié)構(gòu)自防水+接縫防水的防水模式；“初期支護+ 二次襯砌”結(jié)構(gòu)形式一般在初期支護與二次襯砌間設(shè)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(jié)構(gòu)一般厚度較大，同時結(jié)構(gòu)長期承受高水壓極易引發(fā)滲漏，因此在不少地質(zhì)條件較好的山嶺礦山法隧道采用了“防排集合”的設(shè)計方案。但由于滲漏水與噴射混凝土的鈣化反應(yīng)、滲漏水?dāng)y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(tǒng)極易發(fā)生堵塞；堵塞后使水壓對二次襯砌的作用力是設(shè)計值的I?2倍，由此引發(fā)的水壓力對結(jié)構(gòu)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(yù)制仰拱塊與上部“初期支護+ 二次襯砌”復(fù)合式襯砌組合結(jié)構(gòu)的防排水系統(tǒng)進行審視和研宄。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)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(gòu)造，以有效滿足隧道防水要求，而且安裝方便，排水系統(tǒng)自身可檢修性強。
[0006]本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)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(gòu)造，包括由下部預(yù)制仰拱塊和上部初期支護、二次襯砌構(gòu)成的復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，其特征是:所述初期支護、二次襯砌之間設(shè)置防水板，防水板與初期支護之間沿線路延伸方向間隔設(shè)置排水板；在隧道兩側(cè)拱腳設(shè)置縱向排水管，沿線路延伸方向兩側(cè)間隔設(shè)置橫向泄水管，各橫向泄水管內(nèi)端與該側(cè)縱向排水管連接，外側(cè)則通向該側(cè)道床內(nèi)的排水邊溝；所述排水板的環(huán)向端與該側(cè)縱向排水管連通。
[0008]所述隧道兩側(cè)拱腳部位處沿線路延伸方向間隔設(shè)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(nèi)橫向擴展。
[0009]本實用新型的有益效果是，該防排水系統(tǒng)的設(shè)置可減少上部二次襯砌厚度，對地鐵單洞單線隧道結(jié)構(gòu)厚度可按250mm厚的防水混凝土最小厚度設(shè)置，配筋僅按構(gòu)造配筋即可，因此可大大節(jié)省工程投資；該防排水系統(tǒng)施工、安裝方便；設(shè)置檢修井，后期通過檢修井來實現(xiàn)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(fēng)險，確保襯砌結(jié)構(gòu)的安全；檢修井位于隧道限界外側(cè)，檢修期間不會對區(qū)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(gòu)造的標(biāo)準(zhǔn)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(gòu)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(gòu)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(gòu)造的防排水層平面展開圖；
[0015]圖中示出構(gòu)件名稱及所對應(yīng)的標(biāo)記:預(yù)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(jié)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(gòu)造，包括由下部預(yù)制仰拱塊10和上部初期支護11、二次襯砌12形成的復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)。所述初期支護11、二次襯砌12之間設(shè)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(shè)置排水板22。在隧道兩側(cè)拱腳位置設(shè)置縱向排水管23，沿線路延伸方向兩側(cè)間隔設(shè)置橫向泄水管24，各橫向泄水管24內(nèi)端與該側(cè)縱向排水管23連接，外側(cè)則通向該側(cè)道床內(nèi)的排水邊溝25。所述排水板22的環(huán)向端與該側(cè)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(gòu)造中，隧道下部預(yù)制仰拱塊10采用以結(jié)構(gòu)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(shè)防水板21和其外側(cè)間隔設(shè)置的排水板12形成防排水層，結(jié)構(gòu)滲水通過在拱腳設(shè)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(cè)拱腳部位處沿線路延伸方向間隔設(shè)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(xiàn)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(fēng)險，確保襯砌結(jié)構(gòu)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(nèi)橫向擴展，使檢修井31位于隧道限界外側(cè)，檢修期間不會對區(qū)間隧道的正常使用造成不利影響。為便于清洗和檢修作業(yè)，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(shè)置間距應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有檢修設(shè)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(yīng)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(gòu)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(shù)范圍內(nèi)，故凡是所有可能被利用的相應(yīng)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(quán)項】
1.地鐵全斷面巖石隧道掘進機工法隧道防排水構(gòu)造，包括由下部預(yù)制仰拱塊(10)和上部初期支護(11)、二次襯砌(12)構(gòu)成的復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，其特征是:所述初期支護(11)、二次襯砌(12)之間設(shè)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(shè)置排水板(22);在隧道兩側(cè)拱腳設(shè)置縱向排水管(23)，沿線路延伸方向兩側(cè)間隔設(shè)置橫向泄水管(24)，各橫向泄水管(24)內(nèi)端與該側(cè)縱向排水管(23)連接，外側(cè)則通向該側(cè)的道床排水邊溝(25);所述排水板(22)的環(huán)向端與該側(cè)縱向排水管(23)連通。
2.如權(quán)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(gòu)造，其特征是:所述隧道兩側(cè)拱腳部位處沿線路延伸方向間隔設(shè)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(nèi)橫向擴展。
3.如權(quán)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(gòu)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(gòu)造，以有效滿足隧道防水要求，而且安裝方便，排水系統(tǒng)自身可檢修性強。包括由下部預(yù)制仰拱塊和上部初期支護、二次襯砌構(gòu)成的復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，在初期支護、二次襯砌之間設(shè)置防水板，防水板與初期支護之間沿線路延伸方向間隔設(shè)置排水板。在隧道兩側(cè)拱腳設(shè)置縱向排水管，沿線路延伸方向兩側(cè)間隔設(shè)置橫向泄水管，各橫向泄水管內(nèi)端與該側(cè)縱向排水管連接，外側(cè)則通向該側(cè)道床內(nèi)的排水邊溝。所述排水板的環(huán)向端與該側(cè)縱向排水管連通。
【IPC分類】E21F16-02, E21D11-38
【公開號】CN204532378
【申請?zhí)枴緾N201520054795
【發(fā)明人】史宣陶, 林剛, 李德才, 羅世培, 胡曉偉, 李學(xué)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(zé)任公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年1月27日