[发明专利]一种用于隧道波纹板支护结构的接头构造及其施工方法

权利要求书

1.一种用于隧道波纹板支护结构的接头构造，其特征在于，包括波纹板单元，所述波纹板单元的边缘处均设置有不等宽的条形安装孔，条形安装孔靠近波纹板单元边缘处一侧的尺寸大于远离波纹板单元边缘处一侧的尺寸；

相邻的两块波纹板单元连接时，相邻两块波纹板单元的边缘部分重合，两块波纹板单元上条形安装孔的大尺寸端重合，且两个条形安装孔重合的大尺寸端内设置有螺栓连接件；所述螺栓连接件的直径大于每个条形安装孔的小尺寸端。

2.根据权利要求1所述的用于隧道波纹板支护结构的接头构造，其特征在于，每块所述波纹板单元长度方向的两侧边缘处均设置有多个间隔均匀且相互平行的所述条形安装孔。

3.根据权利要求2所述的用于隧道波纹板支护结构的接头构造，其特征在于，每块所述波纹板单元均为400mm×1500mm的矩形结构，每个所述条形安装孔的长度为300mm～600mm，两个相邻的条形安装孔之间的间距为100mm～200mm，条形安装孔与波纹板单元边缘处的间距为70mm～80mm；所述螺栓连接件的直径为8mm～15mm。

4.根据权利要求3所述的用于隧道波纹板支护结构的接头构造，其特征在于，所述波纹板单元的数量为多块，多块波纹板单元通过条形安装孔和所述螺栓连接件相互连接形成用于承受围岩压力的波纹板装置，所述波纹板装置沿隧道净空的长度方向布置；波纹板装置包括弧形拱和仰拱，弧形拱和仰拱均由多块波纹板单元相互拼接形成；

波纹板装置在环向上每间隔600mm-1000mm设有预制孔，纵向上每间隔800mm-1200mm设置预制孔，每个所述预制孔内均设置有一根长度大于2m的锚固杆。

5.根据权利要求4所述的用于隧道波纹板支护结构的接头构造，其特征在于，所述弧形拱的两端沿沿隧道净空纵向方向埋设排水管；所述仰拱中心处沿隧道净空纵向中心线方向设置排水沟，所述排水沟与仰拱形成的截面为“凹”型。

6.根据权利要求4所述的用于隧道波纹板支护结构的接头构造，其特征在于，接头构造用于初期支护复合式衬砌时，复合式衬砌包括围岩，围岩内支撑有二次衬砌，二次衬砌和围岩之间设置有所述波纹板装置，波纹板装置通过所述锚固杆与围岩锚固连接。

7.根据权利要求4所述的隧道波纹板支护结构，其特征在于，接头构造用于支护单层衬砌时，单层衬砌包括围岩，围岩内支撑设置有所述波纹板装置，波纹板装置中的所述仰拱中心处沿隧道净空纵向中心线方向设置排水沟，所述排水沟与仰拱形成的截面为“凹”型。

8.一种根据权利要求1～7所述的用于隧道波纹板支护结构的接头构造的施工方法，其特征在于，接头构造用于初期支护复合式衬砌时，包括以下步骤：

步骤1：根据围岩等级、荷载大小、隧道净空开挖轮廓线、开挖方式、隧道监测数据、隧址地质条件，预制出400mm×1500mm矩形结构的波纹板单元；在距离波纹板单元边缘70mm～80mm处切割出用于安装螺栓连接件的条形安装孔；

步骤2：开挖隧道净空前方岩土体，做好超欠挖控制工作，使隧道净空具备拼装条件；

步骤3：在隧道净空内相邻的两个波纹板单元通过螺栓连接件穿过条形安装孔进行固定连接形成弧形拱和仰拱；

步骤4：在弧形拱和仰拱上钻预制孔，并在预制孔安装锚固杆，通过锚固杆将弧形拱和仰拱与围岩固定连接；

步骤5：在弧形拱的两端沿沿隧道净空纵向方向埋设排水管；

步骤6：在弧形拱的内表面铺设防水板，施作二次衬砌，并完成排水管周围混凝土浇筑工作；

步骤7：待隧道贯通后或每施工300m-500m后，再浇筑仰拱，在浇筑好后的仰拱中心处沿隧道净空纵向中心线方向设置排水沟，排水沟与仰拱形成的截面为“凹”型；

接头构造用于支护单层衬砌时，包括以下步骤：

步骤A：根据围岩等级、荷载大小、隧道净空开挖轮廓线、开挖方式、隧道监测数据、隧址地质条件，在距离波纹板单元边缘70mm～80mm处切割出用于安装螺栓连接件的条形安装孔，确定条形安装孔的长度400～600mm和螺栓连接件的直径8～15mm和螺栓连接件的间距100～200mm参数,预制规格为800mm×1800mm的波纹板单元；

步骤B：开挖隧道净空前方岩土体，做好超欠挖控制工作，使隧道净空具备拼装条件；

步骤C：在隧道净空内相邻的两个波纹板单元通过螺栓连接件穿过条形安装孔进行固定连接形成弧形拱和仰拱；

步骤D：在弧形拱和仰拱上钻预制孔，并在预制孔安装锚固杆，通过锚固杆将弧形拱和仰拱与围岩固定连接；

步骤E：使用混凝土填充弧形拱外表面波浪形凹槽，以保证地下水不能穿过弧形拱；

步骤F：将弧形拱的内表面凹槽填充或将直接悬挂管路、电缆；

步骤G：待隧道贯通后或每施工巷道300m-500m后，再浇筑仰拱，在浇筑好后的仰拱中心处沿隧道净空纵向中心线方向设置排水沟。