[实用新型]一种泄水减压的管片衬砌结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及隧道类，具体地指一种具有泄水减压功能的管片衬砌结构。

背景技术

盾构隧道及部分TBM隧道均采用管片衬砌：隧道施工时由管片拼装设备将地面制作好的衬砌块拼装成衬砌环，并将衬砌环壁后空隙回填密实，由封闭成环的管片衬砌承受水土荷载。管片衬砌环一般由若干衬砌块组成，衬砌块与衬砌块之间、衬砌环与衬砌环之间采用相关连接件使其为一个整体。

管片自身应备防水渗漏能力的构件，但管片接缝是防水的薄弱面，一般通过在相邻的管片接缝处设置弹性密封垫或遇水膨胀止水垫止水。在现有技术中，即利用管片本身、接缝防水材料及接缝间连接件（弹性密封垫或遇水膨胀止水垫）形成的封闭结构来承受地下水压力和围岩压力，其存在的问题有：

1、在高水压地层中，由于水压力太大，需要厚度较大的管片结构，使隧道开挖量和混凝土材料用量增加，不够经济；

2、在长期高水压作用下，接缝容易渗漏，影响工程运营安全和结构耐久性。

实用新型内容

本实用新型的目的就是根据上述现有技术的不足之处，提供一种主动将隧道外水压力降低至弹性密封垫、管片衬砌及施工设备可承受的范围的泄水减压的管片衬砌结构。

本实用新型的技术方案为：一种泄水减压的管片衬砌结构，包括由多个管片衬砌块相互拼接而成的管片衬砌环，在相邻的管片衬砌块的接缝处设置弹性密封垫，在所述的管片衬砌块上设有向管片壁后贯通的泄水降压孔，在泄水降压孔的内壁上设置有减压阀。

进一步地，所述的泄水降压孔穿过管片壁后空隙的填充层。

本实用新型的工作原理为：隧道掘进开挖后，拼装管片衬砌环，形成环形封闭的防水结构，在相邻的管片衬砌块的接缝处设置弹性密封垫。施工时通过地下水压力监测，当地下水压力接近弹性密封垫、管片衬砌及施工设备承受限制时，打开管片衬砌块上设置的泄水降压孔，将地下水压力压力分散到管片壁后的填充呈，或者更一步分散到管片衬砌外围的围岩。施工完后，在泄水降压孔内壁处设置减压阀，当地下水压力达到减压阀限定压力时，便会通过泄水降压孔自动排放，以保证隧道结构外水压力在隧道结构的可承受范围之内。

本实用新型在施工前通过泄水降压孔保持隧道结构外水压力在隧道结构的可承受范围之内，施工后通过减压阀控制泄水降压孔的开启来保持隧道结构外的水压力，是一种主动泄水降压的方案，且结构简单，具有很大的实用价值。

附图说明

图1为弹性密封垫圈设置示意图。

图2为本实用新型的结构示意图。

图3为隧道施工时泄水降压的原理图。

图4为隧道竣工后泄水降压的原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明，便于清楚地了解本实用新型，但它们不对本实用新型构成限定。

如图1、图2所示，一种泄水减压的管片衬砌结构，包括由多个管片衬砌块1相互拼接而成的管片衬砌环3，在相邻的管片衬砌块1之间的接缝处4设置有弹性密封垫2，在管片衬砌块1上还设有泄水降压孔5，泄水降压孔5穿过管片壁后空隙的填充层，并进入管片衬砌环周围的围岩内，用以保证泄水降压效果；在泄水降压孔5的内壁安装有减压阀6，用于控制泄水降压孔5的开启和关闭。

如图3所示，在隧道挖掘施工时，通过地下水压力的监测，当地下水压力接近弹性密封垫2、管片衬砌及施工设备承受限制时，打开管片上设置的预留泄水降压孔5，将地下水压力压力降低。

如图4所示，隧道施工完成后，在泄水降压孔5内壁设置有减压阀6，当地下水压力达到减压阀6的限定压力时自动排放，以保证隧道结构外水压力在管片衬砌环3的可承受范围之内。

本实例中，可根据管片接缝、管片结构的防水能力及泄水孔布置方式等设置减压阀6的具体的开启压力。

本实施例在原有的“管片衬砌块接缝处设置的防水材料及接缝间连接件”的基础上，通过在管片衬砌块上设置泄水降压孔，并由减压阀根据外界的水压控制泄水降压孔的开启与否，主动将隧道外水压力降低至弹性密封垫、管片衬砌及施工设备可承受的范围内。