[发明专利]一种延长隧道钢筋混凝土衬砌使用寿命结构和方法

摘要

本发明公开一种延长隧道钢筋混凝土衬砌使用寿命结构和设计方法，具体为根据隧道混凝土衬砌内外侧性能劣化速度不同的机理，提出一种近期三层结构钢筋与远期预留内部结构补强空间结构和设计方法，在达到隧道设计使用年限后，利用未劣化的衬砌结构结合内侧远期补强衬砌形成整体，在远期满足隧道的使用要求。

主权项

1.一种延长隧道钢筋混凝土衬砌使用寿命方法，包括以下步骤：一)根据近期隧道结构的受力，设置隧道衬砌结构及衬砌钢筋：包括布设使用年限内的近期外侧受力钢筋、近期外侧分布钢筋、近期内侧受力钢筋、近期内侧分布钢筋和近期拉筋；其中，近期外侧受力钢筋、近期内侧受力钢筋为环形，并沿隧道长度方向间隔设置；近期外侧分布钢筋、近期内侧分布钢筋沿隧道长度方设置，且在隧道环向均布；近期拉筋径向设置，连接近期外侧分布钢筋和近期内侧分布钢筋；二)根据近期的耐久性要求确定近期外侧受力钢筋的保护层厚度，其中近期为隧道的设计使用年限；三)根据远期隧道结构的受力特点，设置远期衬砌外侧钢筋：包括布设远期外侧受力钢筋、远期外侧分布钢筋、远期内侧受力钢筋、远期内侧分布钢筋和远期拉筋；并将远期外侧受力钢筋布置在近期外侧钢筋和近期内侧受力钢筋之间，且近期外侧受力钢筋和远期外侧受力钢筋的径向距离至少满足远期耐久性所对应的保护层厚度要求；其中，远期外侧受力钢筋、远期内侧受力钢筋为环形，并沿隧道长度方向间隔设置；远期外侧分布钢筋、远期内侧分布钢筋沿隧道长度方设置，且在隧道环向均布；远期拉筋径向设置，连接远期外侧分布钢筋和远期内侧分布钢筋；其中，远期为正常使用年限后需延长的使用年限；四)浇筑近期混凝土衬砌，在近期隧道内侧面内预留远期结构补强空间，保证远期隧道内净空面积能满足隧道的使用要求；五)达到近期使用年限或需要延长使用年限时，在隧道内侧布置远期内侧受力钢筋、远期内侧分布钢筋、远期拉筋，并将远期内侧受力钢筋通过远期拉筋与远期外侧受力钢筋连接为整体；然后在隧道洞内侧浇筑远期隧道内侧补强混凝土，形成满足远期使用要求的混凝土衬砌结构。