[发明专利]一种先行预制分块衬砌隧道系统

说明书

本发明公开了一种先行预制分块衬砌隧道系统及实施方法，实施方法包括以下步骤：开挖、回筑工作井，将顶推组件与顶铁对中，开始顶进过程；打开开启榫，开始掏槽土体过程；关闭开启榫，开始顶进过程；重复顶铁的顶进过程和掏槽土体过程，将预制混凝土板安装于顶铁的后端；重复水平顶进预制混凝土板过程、顶铁掏槽土体过程、安装预制混凝土板过程；对预制混凝土板两侧的侧墙进行顶进施工；全断面开挖隧道并浇筑主体结构。本发明能够先施工隧道衬砌部分，后进行隧道的开挖，降低施工风险，且隧道断面形式灵活；对地面影响较小，隧道断面形式灵活，且工艺简单，工程质量可控，可实施性强。

技术领域

本发明涉及建筑工程施工技术领域，尤其涉及一种先行预制分块衬砌隧道系统及实施方法。

背景技术

随着我国基础设施建设的快速发展，许多软土地区正在大力新建隧道工程，而因为软土具备不良工程性质，软土地层中修建隧道具备较大的施工难度及工程风险。

传统的施工方法包括浅埋暗挖法、明挖法、盾构法及顶管法。浅埋暗挖法风险较大，且随着隧道的跨度增加，风险增高，造价也相应增高；明挖法对地面交通的影响较大，且造成较多的管线改迁工作，影响周边居民的正常生活及出行；盾构法及顶管法受限于机器的尺寸，隧道的尺寸的选定不具备灵活性，非常规形状的隧道无法实施，且盾构法及顶管法对覆土深度的要求较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种隧道断面形式灵活、能够先施工隧道衬砌部分、后进行隧道的开挖的先行预制分块衬砌隧道系统及实施方法。

为实现上述目的，本发明的一种先行预制分块衬砌隧道系统及实施方法的具体技术方案为：

一种先行预制分块衬砌隧道系统，包括：衬砌组件，包括顶铁和至少一个预制混凝土板；掏槽输送组件，包括高压水抽排泵、设置在顶铁内的高压水管和抽排管，用于掏槽；以及顶推组件，包括千斤顶和反力架，用于将顶铁和预制混凝土板顶入土体。

进一步，衬砌组件中顶铁和预制混凝土板内设置有相通的掏孔槽。

进一步，掏槽输送组件包括：高压水管，一端与高压水抽排泵相连通，位于掏孔槽内；抽排管，一端与高压水抽排泵相连通，位于掏孔槽内；以及开启榫，设置在顶铁的前端，通过启闭开启榫控制顶铁端口的开启和封闭，以改变顶铁的顶进状态或掏槽状态。

进一步，高压水管的另一端与高压喷头相连，高压喷头位于顶铁的前端；抽排管的另一端与抽排头相连，抽排头位于顶铁的前端。

进一步，掏槽输送组件还包括水箱和沉渣池。

进一步，顶铁呈直线型或拱形；预制混凝土板呈直线型或拱形。

一种先行预制分块衬砌隧道实施方法，包括以下步骤：

开挖、回筑工作井，将顶推组件与顶铁对中，开始顶进过程；

打开开启榫，开始掏槽土体过程；

关闭开启榫，开始顶进过程；

重复顶铁的顶进过程和掏槽土体过程，将预制混凝土板安装于顶铁的后端；

重复水平顶进预制混凝土板过程、顶铁掏槽土体过程、安装预制混凝土板过程；

对预制混凝土板两侧的侧墙进行顶进施工；

全断面开挖隧道并浇筑主体结构。

进一步，在顶进过程的步骤中：通过顶推组件中的千斤顶将顶铁水平顶进至土体中。

进一步，在掏槽土体过程的步骤中，通过与高压水抽排泵相连的高压水管、高压喷头和抽排管、抽排头对土体进行掏槽。

本发明的一种先行预制分块衬砌隧道系统及实施方法的优点在于：