[发明专利]一种改良结构的衬砌支护装置

说明书

技术领域

本发明属于隧道施工领域，涉及一种改良结构的衬砌支护装置。

背景技术

我国拥有近二万公里长的海岸线，岛屿、海湾星罗棋布今后随着国民经济的进一步发展，人民生活水平和质量的进一步提高，对跨海交通的需求将与日俱增。用桥梁或隧道的方式，将远离大陆的各个岛屿甚至各大陆连接起来，以方便人们的出行、促进区域经济发展是各国人民长久以来的梦想。随着现代化的勘察技术、建筑材料技术以及施工技术的发展，这些梦想已在多处得到逐步实现。修建跨海的公路或铁路通道，可以在桥梁方案与隧道方案之间选择。在早期，由于受技术条件限制，一般以修建桥梁为多；到了近代，由于隧道具备抵抗恶劣气候条件的能力强、对环境影响小、战备功能高等优点，已越来越受到重视。而隧道具有不受台风、浓雾天气条件的影响可以全天侯使用，也不像桥梁那样容易阻塞海上航运，隧道也有利于备战安全，因此隧道是未来跨海海峡交通发展的重点。

渗漏水一直是影响隧道运营安全的主要因素之一，而施工缝渗漏水是隧道内渗漏水主要发生的部位。铁路隧道洞内渗漏水将会影响拱部接触网受流安全，进而影响列车的运行安全；公路隧道洞内渗漏水将会影响将会影响隧道内行车、照明及通风系统安全。随着高速铁路、高速公路的建设，隧道内渗漏水对运营行车安全的影响加大，安全风险进一步增加。目前，隧道施工缝是基于多道隔水或通过增加地下水在施工缝渗流途径，减小地下水沿施工图的渗流，从而力图达到施工缝防水的目的。如《铁路隧道设计规范》中13.2.3条的第4条规定，Ⅰ级铁路隧道、Ⅱ级铁路电化隧道的施工缝同时采用两种可靠的复合防水措施。施工缝防水构造如附图1，虽然采取了多道防水措施，但施工缝仍为防水薄弱环节，甚至影响隧道使用，因此施工缝防水是发展高速铁路、高速公路隧道建设过程中亟待解决的问题。

衬砌是隧道建设中为防止围岩变形或坍塌以及渗漏水，沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构，为了解决渗漏水问题，中国专利文献公开了隧道二次衬砌施工缝防水构造【CN 202832570U】，它包括洞内侧沟和埋设于初期支护、二次衬砌之间的纵向排水盲管，在二次衬砌施工缝位置靠初期支护面设置一道防排水板，防排水板的下端与纵向盲管接通。该专利中采用排水板来进行排水板，排水板的截面呈波浪形，很难承受较大的压力，因此会削弱衬砌防止围岩变形或坍塌的作用，导致衬砌的强度变小。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种改良结构的衬砌支护装置，该改良结构的衬砌支护装置具有强度高，防渗漏水性能好的特点。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种改良结构的衬砌支护装置，其特征在于，所述的改良结构的衬砌支护装置包括依次设置的外围防护层、主防水层和预制拱片层，所述的外围防护层采用混凝土浇筑而成，所述的外围防护层的内侧面上具有若干周向设置的引水槽，所述的主防水层固定在预制拱片层的外周面上，所述的预制拱片层包括若干预制板，所述的预制板上还固定有固定管，所述的固定管的一端固定在预制板上，所述的固定管的另一端穿过外围防护层和主防水层，所述的预制板包括板体和位于板体两端的抵靠部一和抵靠部二，所述的抵靠部一的厚度和抵靠部二的厚度均为板体的厚度的一半，所述的抵靠部一位于板体靠近外周面的一侧，所述的抵靠部二位于板体靠近内周面的一侧，相邻所述预制板的抵靠部一和抵靠部二邻接固定，所述的抵靠部一和抵靠部二之间还设有橡胶垫，所述的抵靠部一和抵靠部二之间通过铆钉固定。

外围防护层能填补围岩之间的凹凸不平的区域，使得主防水层和预制拱片层与围岩的接触面为圆弧面，防止主防水层被压破，能使围岩的压力均匀的作用在预制拱片层，外围防护层上的引水槽能将渗入的水迅速的引走，防止积水的产生；主防水层能防止水渗入到预制拱片层，保证衬砌的防渗水性；抵靠部一和抵靠部二之间为邻接固定，接触面积大，且预制板均首尾相连，预制板之间能将压力平均分配，使得预制拱片层能承受很大的压力，橡胶垫能防止水从抵靠部一和抵靠部二渗入，同时橡胶垫有一定的形变能力，能在衬砌稳定之前提供一定的形变能力，避免预制板因为压力过大而变形，提高衬砌的强度。

在上述的改良结构的衬砌支护装置中，所述的外围防护层的下部处固定有引水管，所述的引水管沿外围防护层的轴向分布，所述的引水管上开设有若干引水孔，所述的引水槽的槽底面位于外围防护层的下部处开设有通孔，所述的引水孔与通孔相连通。从围岩渗透的水通过引水槽的引导流质外围防护层的下部，通过引水管迅速的排出，防止积水导致水压变大造成渗水。