CN210622820U - 一种隧道装配式仰拱结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隧道装配式仰拱结构，由多榀装配式仰拱拼装而成，每榀隧道钢拱架均包括一个拱部支架、两个边墙支架和一个仰拱支架，仰拱支架包括两个隧底钢拱架；每榀装配式仰拱均包括一个隧底支撑结构和一个混凝土梁板，隧底支撑结构包括两个侧部仰拱预制件和一个中部仰拱预制件，每个侧部仰拱预制件均包括一个拱形预制件，每个拱形预制件内侧底部均设置有一个隧底钢拱架。本实用新型结构设计合理、施工简便且使用效果好，将隧底支撑结构与混凝土梁板连接形成装配式仰拱，并将隧底支撑结构与边墙支架与拱墙二次衬砌紧固连接为一体，省去隧道仰拱初支、仰拱二衬及仰拱回填施工过程，能缩短施工工期，并能保证施工质量。

Description

一种隧道装配式仰拱结构

技术领域

本实用新型属于隧道施工技术领域，尤其是涉及一种隧道装配式仰拱结构。

背景技术

目前，我国是一个发展中国家，交通是国民经济的命脉，同时我国也是一个多山国家，因此许多铁路、公路都要通过隧道来克服地形和高程障碍，从而改善路线技术指标，缩短路线里程，加快区域间联系。隧道结构的安全便成为交通行业发展的瓶颈要塞。

实际施工时，隧道结构通常由拱圈、边墙、仰拱、仰拱填充及超前支护体系组成。目前，隧道仰拱初支、二衬，以及仰拱回填都是通过现场绑扎钢筋，然后现浇混凝土的方式施做的，这种方法施工工序多、机械化程度较低、质量不易控制，更重要是现浇仰拱成型及受力滞后，与隧道“早封闭”这一设计施工原则不吻合，不能有效控制已开挖段落的变形沉降，易引发初支开裂、变形、坍塌、下陷、翻浆冒泥等事故。此外，受混凝土拌合、入模、捣固、养护及拆模等影响，现浇混凝土易出现衬砌蜂窝、麻面、拱顶混凝土浇筑不密实等现象，施工质量得不到有效保障。

目前，许多国家都把构件预制化作为技术发展的一个重要标志，构件预制化是施工工厂化技术发展和隧道机械化施工的必然趋势，也是提高工程质量和修建速度、降低成本的主要方法，能够真正做到“装配化快速施工与不中断交通快速维修”。因此，如何快速地施做仰拱，使隧道结构尽早封闭成环，形成受力整体，从而提高隧道施工和运营中的安全度、可靠度是当前隧道设计施工中面临的棘手问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种隧道装配式仰拱结构，其结构设计合理、施工简便且使用效果好，将隧底支撑结构与混凝土梁板连接形成装配式仰拱，并将隧底支撑结构与边墙支架与拱墙二次衬砌紧固连接为一体，省去隧道仰拱初支、仰拱二衬以及仰拱回填施工过程，能有效缩短施工工期，并能有效保证施工质量。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种隧道装配式仰拱结构，其特征在于：由多榀装配式仰拱拼装而成，多榀所述装配式仰拱的结构均相同且其沿所施工隧道的纵向延伸方向由前至后布设；

所施工隧道的初期支护结构包括多榀隧道钢拱架，多榀所述隧道钢拱架的结构均相同且其沿所施工隧道的纵向延伸方向由前至后布设；每榀所述隧道钢拱架均位于所施工隧道的一个隧道横断面上，每榀所述隧道钢拱架均包括一个对所施工隧道拱部进行支护的拱部支架、两个对称连接于所述拱部支撑架左右两侧下方的边墙支架和一个连接于两个所述边墙支架底部之间的仰拱支架，所施工隧道的左右两侧边墙内侧均设置有一个所述边墙支架，每榀所述隧道钢拱架中所述拱部支架、两个所述边墙支架和一个所述仰拱支架均布设于同一个隧道横断面上，每榀所述隧道钢拱架中所述拱部支架和两个所述边墙支架均组成一个对所施工隧道的拱墙进行支护的拱墙支架；每个所述仰拱支架均包括左右两个对称布设的隧底钢拱架，每个所述隧底钢拱架的外端均与位于其外侧的边墙支架底部紧固连接；

前后相邻两榀所述装配式仰拱之间均通过多个纵向连接件紧固连接，多个所述纵向连接件均布设于同一个隧道横断面上；每榀所述装配式仰拱均包括一个隧底支撑结构和一个支撑于所述隧底支撑结构上的混凝土梁板，所述隧底支撑结构和混凝土梁板均呈水平布设且二者的纵向长度相同，所述隧底支撑结构和混凝土梁板均布设于所施工隧道的同一个隧道横断面上；所述隧底支撑结构包括左右两个对称布设的侧部仰拱预制件和一个连接于两个所述侧部仰拱预制件之间的中部仰拱预制件，所述中部仰拱预制件和两个所述侧部仰拱预制件的纵向长度相同；所述侧部仰拱预制件、中部仰拱预制件和混凝土梁板均为钢筋混凝土预制件，所述中部仰拱预制件呈水平布设且其位于混凝土梁板的正下方；

每榀所述装配式仰拱上均设置有一榀所述隧道钢拱架；每个所述侧部仰拱预制件均包括一个支撑于所施工隧道一侧底部的拱形预制件，所述拱形预制件为钢筋混凝土预制件；每个所述拱形预制件的内侧底部均设置有一个所述隧底钢拱架，每个所述隧底钢拱架的外端均伸出至其所处拱形预制件外侧，每个所述隧底钢拱架的外端均为钢拱架外伸段，所述钢拱架外伸段与位于其外侧的边墙支架底部紧固连接；每榀所述装配式仰拱中所述中部仰拱预制件均连接于左右对称布设的两个所述拱形预制件之间。

上述一种隧道装配式仰拱结构，其特征是：多榀所述装配式仰拱的结构和尺寸均相同且其呈均匀布设，多榀所述隧道钢拱架的结构和尺寸均相同且其呈均匀布设；

相邻两榀所述装配式仰拱之间的间距与相邻两榀所述隧道钢拱架之间的间距相同。

上述一种隧道装配式仰拱结构，其特征是：每个所述边墙支架的底部外侧均设置有锁脚锚管；

每榀所述装配式仰拱还包括一层平铺于混凝土梁板上的混凝土调平层和一侧平铺于混凝土调平层上的沥青面层。

上述一种隧道装配式仰拱结构，其特征是：每个所述边墙支架的底部内侧均设置有一道用于连接隧底钢拱架的底部连接件，所述底部连接件为工字钢且其呈水平布设；每个所述底部连接件均与位于其内侧的隧底钢拱架焊接为一体，每个所述底部连接件均与其所连接的隧底钢拱架布设于同一个隧道横断面上。

上述一种隧道装配式仰拱结构，其特征是：每个所述隧底钢拱架均包括埋设于拱形预制件内的隧底拱形架和与所述隧底拱形架连接为一体的钢拱架外伸段，所述隧底拱形架与钢拱架外伸段之间以焊接方式进行连接；

所施工隧道的隧道二次衬砌包括对所施工隧道的拱墙进行支护的拱墙二次衬砌，所述拱墙二次衬砌为现浇混凝土结构；

所述拱形预制件外端与位于其外侧的拱墙二次衬砌连接为一体，所述拱形预制件内预埋有多道二衬连接钢筋，多道所述二衬连接钢筋的外端节段均伸出至拱形预制件外侧，每道所述二衬连接钢筋的外端节段均埋设于位于其外侧的拱墙二次衬砌内。

上述一种隧道装配式仰拱结构，其特征是：每榀所述装配式仰拱中所述中部仰拱预制件和两个所述侧部仰拱预制件之间的连接缝均为湿接缝；

上述一种隧道装配式仰拱结构，其特征是：每个所述侧部仰拱预制件还包括多个由左至右布设于拱形预制件上且对混凝土梁板进行支撑的支撑座，多个所述支撑座均为钢筋混凝土预制件且其与拱形预制件预制为一体；每榀所述装配式仰拱中所述混凝土梁板均支撑于位于其下方的多个所述支撑座上。

上述一种隧道装配式仰拱结构，其特征是：所述纵向连接件为纵向连接螺栓，前后相邻两个所述支撑座之间以及前后相邻两个所述中部仰拱预制件之间均通过一个所述纵向连接螺栓进行连接；

每榀所述装配式仰拱中每个所述支撑座与混凝土梁板之间均通过竖向连接螺栓紧固连接，所述混凝土梁板上开有多个供竖向连接螺栓安装的竖向螺栓安装孔。

上述一种隧道装配式仰拱结构，其特征是：每个所述侧部仰拱预制件中所述支撑座的数量均为两个，每个所述侧部仰拱预制件中两个所述支撑座之间为纵向排水通道，两个所述支撑座之间布设有一层防水层，所述防水层铺设于拱形预制件上。

上述一种隧道装配式仰拱结构，其特征是：所述拱墙二次衬砌的左右两侧底部均由前至后设置有多根横向排水管，每根所述横向排水管均位于一个所述拱形预制件外侧，每根所述横向排水管均布设于一个隧道横断面上且其由内至外逐渐向上倾斜；外侧布设有横向排水管的拱形预制件为横向排水预制件，每个所述横向排水预制件内均预埋有一根用于与横向排水管连接的预埋排水管，所述横向排水管位于所述横向排水预制件外侧，所述预埋排水管的内端与位于其内侧的所述纵向排水通道连通；所述预埋排水管的外端与位于其外侧的横向排水管连通且二者连接而成一个平直排水管；

所述拱墙二次衬砌的左右两侧底部均设置有一道纵向排水管，所述横向排水管外端与位于其外侧的纵向排水管连通；

所述预埋排水管的外端与位于其外侧的横向排水管之间通过连接接头进行连接，所述连接接头埋设于所述横向排水预制件上。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单，投入施工成本较低。

2、结构设计合理、施工简便，装配式仰拱均包括一个隧底支撑结构和一个支撑于隧底支撑结构上的混凝土梁板，隧底支撑结构包括左右两个对称布设的侧部仰拱预制件和一个连接于两个侧部仰拱预制件之间的中部仰拱预制件，两个侧部仰拱预制件与中部仰拱预制件之间采用湿接缝，两个侧部仰拱预制件内预埋隧道钢拱架的隧底钢拱架，通过隧底钢拱架与边墙支架之间的连接实现装配式仰拱与边墙支架的紧固、可靠连接；同时，通过装配式仰拱的二衬连接钢筋与拱墙二次衬砌的二衬钢筋连接，实现装配式仰拱与拱墙二次衬砌的紧固、可靠连接。

3、使用效果好且实用价值高，本实用新型主要聚焦于隧道起拱线以下部分结构。隧道起拱线以上支护结构采用传统施作方式，仰拱初支、二衬及仰拱填充采用整体分块预制方式，并采用湿接缝和栓接方式实现拼装连接，其中湿接缝能有效地消除施工引起的微小误差，预制混凝土梁板上铺设调平层能适应不同的路面横坡要求。仰拱与边墙初支(即边墙支架)通过“微小超挖”及预留的钢拱架外伸段和连接钢板实现焊接，然后现浇为整体，并通过打设锁脚锚管控制沉降；边墙二衬钢筋与预留的二衬连接钢筋绑扎后现浇为整体。另外，侧部仰拱预制件上两个支撑座铺设防水层(具体为防水布)后形成纵向排水通道，代替传统设计中的中心排水沟；侧部仰拱预制件上设置有预埋排水管与横向排水管连接，实现纵向排水与横向排水的连接。

综上所述，本实用新型结构设计合理、施工简便且使用效果好，将隧底支撑结构与混凝土梁板连接形成装配式仰拱，并将隧底支撑结构与边墙支架与拱墙二次衬砌紧固连接为一体，省去隧道仰拱初支、仰拱二衬以及仰拱回填施工过程，能有效缩短施工工期，并能有效保证施工质量。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型混凝土梁板的结构示意图。

图3为本实用新型中部仰拱预制件的结构示意图。

图4为本实用新型侧部仰拱预制件的结构示意图。

图5为本实用新型钢拱架外伸段与底部连接件之间的连接状态示意图。

图6为本实用新型钢拱架外伸段与第二连接钢板之间的连接状态示意图。

图7为本实用新型中部仰拱预制件与侧部仰拱预制件之间的连接状态示意图。

图8为本实用新型前后相邻两个中部仰拱预制件之间纵向连接螺栓的立面连接状态示意图。

图9为本实用新型前后相邻两个中部仰拱预制件之间纵向连接螺栓的平面连接状态示意图。

图10为本实用新型纵向连接螺栓的结构示意图。

图11为本实用新型侧部仰拱预制件上防水层和横向排水管的立面布设位置示意图。

图12为本实用新型侧部仰拱预制件上防水层和横向排水管的平面布设位置示意图。

附图标记说明:

1—所施工隧道； 2—拱墙二次衬砌； 3—侧部仰拱预制件；

3-1—拱形预制件； 3-2—钢拱架外伸段； 3-3—内支撑座；

3-4—外支撑座； 3-5—第一缝内连接钢筋；

3-6—第二缝内连接钢筋； 3-7—二衬连接钢筋；

4—中部仰拱预制件； 5—混凝土梁板； 6—隧底钢拱架；

7—边墙支架； 8—湿接缝； 10—底部连接件；

11—第一连接钢板； 12—第二连接钢板； 13—竖向连接螺栓；

14—竖向螺栓安装孔； 15—混凝土调平层； 16—沥青面层；

17—锁脚锚管； 18—斜向支撑件； 19—纵向连接螺栓；

20—锁紧螺母； 21—防水层； 22—预埋排水管；

23—横向排水管； 24—纵向排水管； 25—连接接头；

26—电缆沟槽； 27—弹性密封垫； 28—塑料套筒。

具体实施方式

如图1所示的一种隧道装配式仰拱结构，由多榀装配式仰拱拼装而成，多榀所述装配式仰拱的结构均相同且其沿所施工隧道1的纵向延伸方向由前至后布设；

所施工隧道1的初期支护结构包括多榀隧道钢拱架，多榀所述隧道钢拱架的结构均相同且其沿所施工隧道1的纵向延伸方向由前至后布设；每榀所述隧道钢拱架均位于所施工隧道1的一个隧道横断面上，每榀所述隧道钢拱架均包括一个对所施工隧道1拱部进行支护的拱部支架、两个对称连接于所述拱部支撑架左右两侧下方的边墙支架7和一个连接于两个所述边墙支架7底部之间的仰拱支架，所施工隧道1的左右两侧边墙内侧均设置有一个所述边墙支架7，每榀所述隧道钢拱架中所述拱部支架、两个所述边墙支架7和一个所述仰拱支架均布设于同一个隧道横断面上，每榀所述隧道钢拱架中所述拱部支架和两个所述边墙支架7均组成一个对所施工隧道1的拱墙进行支护的拱墙支架；每个所述仰拱支架均包括左右两个对称布设的隧底钢拱架6，每个所述隧底钢拱架6的外端均与位于其外侧的边墙支架7底部紧固连接；

前后相邻两榀所述装配式仰拱之间均通过多个纵向连接件紧固连接，多个所述纵向连接件均布设于同一个隧道横断面上；结合图2、图3和图4，每榀所述装配式仰拱均包括一个隧底支撑结构和一个支撑于所述隧底支撑结构上的混凝土梁板5，所述隧底支撑结构和混凝土梁板5均呈水平布设且二者的纵向长度相同，所述隧底支撑结构和混凝土梁板5均布设于所施工隧道1的同一个隧道横断面上；所述隧底支撑结构包括左右两个对称布设的侧部仰拱预制件3和一个连接于两个所述侧部仰拱预制件3之间的中部仰拱预制件4，所述中部仰拱预制件4和两个所述侧部仰拱预制件3的纵向长度相同；所述侧部仰拱预制件3、中部仰拱预制件4和混凝土梁板5均为钢筋混凝土预制件，所述中部仰拱预制件4呈水平布设且其位于混凝土梁板5的正下方；

每榀所述装配式仰拱上均设置有一榀所述隧道钢拱架；每个所述侧部仰拱预制件3均包括一个支撑于所施工隧道1一侧底部的拱形预制件3-1，所述拱形预制件3-1为钢筋混凝土预制件；每个所述拱形预制件3-1的内侧底部均设置有一个所述隧底钢拱架6，每个所述隧底钢拱架6的外端均伸出至其所处拱形预制件3-1外侧，每个所述隧底钢拱架6的外端均为钢拱架外伸段3-2，所述钢拱架外伸段3-2与位于其外侧的边墙支架7底部紧固连接；每榀所述装配式仰拱中所述中部仰拱预制件4均连接于左右对称布设的两个所述拱形预制件3-1之间。

本实施例中，每榀所述装配式仰拱还包括一层平铺于混凝土梁板5上的混凝土调平层15和一侧平铺于混凝土调平层15上的沥青面层16。所述混凝土梁板5上铺设混凝土调平层15以适应不同的路面横坡要求。

为支撑简便，并能有效提高支撑稳固性，本实施例中，所述边墙支架7呈竖直向布设，所述钢拱架外伸段3-2呈水平布设。

本实施例中，所述隧底钢拱架6和边墙支架7均为工字钢。

实际施工时，所述隧底钢拱架6和边墙支架7也可以采用其它类型的型钢杆件。

本实施例中，所述隧底钢拱架6和边墙支架7之间以焊接方式进行连接，实际连接简便、可靠。

每个所述边墙支架7的底部内侧均设置有一道用于连接隧底钢拱架6的底部连接件10，所述底部连接件10为工字钢且其呈水平布设；每个所述底部连接件10均与位于其内侧的隧底钢拱架6焊接为一体，每个所述底部连接件10均与其所连接的隧底钢拱架6布设于同一个隧道横断面上。

为进一步提高稳固性，每个所述边墙支架7底部与位于其内侧的底部连接件10之间均设置有一道斜向支撑件18。

本实施例中，所述斜向支撑件18为工字钢。实际施工时，所述斜向支撑件18也可以采用其它类型的型钢杆件。

为进一步提高稳固性，每个所述边墙支架7的底部外侧均设置有锁脚锚管17。

本实施例中，每个所述边墙支架7的底部外侧均设置有两根所述锁脚锚管17，每个所述边墙支架7均与位于其内侧的两根所述锁脚锚管17布设于同一个隧道横断面上；两根所述锁脚锚管17分别为上锁脚锚管和位于所述上锁脚锚管正下方的下锁脚锚管，所述上锁脚锚管的内端固定于边墙支架7与斜向支撑件18的连接处，所述下锁脚锚管的内端固定于底部连接件10与斜向支撑件18的连接处。

如图5、图6所示，每个所述底部连接件10的外端均与位于其外侧的边墙支架7紧固连接，每个所述底部连接件10的内端均设置有第一连接钢板11；每个所述钢拱架外伸段3-2的外端均设置有一个用于与第一连接钢板11连接的第二连接钢板12。

本实施例中，所述第一连接钢板11与第二连接钢板12均呈竖直向布设。所述第一连接钢板11与第二连接钢板12均为矩形平直钢板且二者焊接固定为一体。

并且，所述钢拱架外伸段3-2与第二连接钢板12之间、底部连接件10与边墙支架7之间以及底部连接件10与第一连接钢板11之间均以焊接方式进行连接。因而，实际连接简便、可靠。

为预制简便，每个所述隧底钢拱架6均包括埋设于拱形预制件3-1内的隧底拱形架和与所述隧底拱形架连接为一体的钢拱架外伸段3-2，所述隧底拱形架与钢拱架外伸段3-2之间以焊接方式进行连接。因而，每个所述隧底钢拱架6均分成所述隧底拱形架和钢拱架外伸段3-2。对拱形预制件3-1进行预制时，只需将所述隧底拱形架埋设于拱形预制件3-1内即可，实际进行现场拼装时，再将钢拱架外伸段3-2与所述隧底拱形架连接即可。

为连接简便、可靠，所述隧底拱形架的外端焊接固定有第三连接钢板，所述钢拱架外伸段3-2的内端焊接固定有第四连接钢板，所述第三连接钢板和所述第四连接钢板均为矩形平直钢板且二者焊接固定为一体。

本实施例中，所施工隧道1的隧道二次衬砌包括对所施工隧道1的拱墙进行支护的拱墙二次衬砌2，所述拱墙二次衬砌2为现浇混凝土结构；

所述拱形预制件3-1外端与位于其外侧的拱墙二次衬砌2连接为一体，所述拱形预制件3-1内预埋有多道二衬连接钢筋3-7，多道所述二衬连接钢筋3-7的外端节段均伸出至拱形预制件3-1外侧，每道所述二衬连接钢筋3-7的外端节段均埋设于位于其外侧的拱墙二次衬砌2内。这样，所述拱形预制件3-1与拱墙二次衬砌2能紧固连接为一体。每道所述二衬连接钢筋3-7的外端节段均与拱墙二次衬砌2内的钢筋网紧固连接为一体。

如图7所示，每榀所述装配式仰拱中所述中部仰拱预制件4和两个所述侧部仰拱预制件3之间的连接缝均为湿接缝8。

为进一步提高每榀所述装配式仰拱中所述中部仰拱预制件4和两个所述侧部仰拱预制件3之间的连接质量，所述拱形预制件3-1内侧预埋有第一缝内连接钢筋3-5，所述第一缝内连接钢筋3-5位于湿接缝8内，所述第一缝内连接钢筋3-5的内端埋设于拱形预制件3-1内；所述中部仰拱预制件4的左右两侧均预埋有用于连接第一缝内连接钢筋3-5的第二缝内连接钢筋3-6，所述第二缝内连接钢筋3-6位于湿接缝8内，所述第二缝内连接钢筋3-6的内端埋设于中部仰拱预制件4内。

本实施例中，所述第一缝内连接钢筋3-5与第二缝内连接钢筋3-6焊接为一体。并且，所述湿接缝8呈竖直向布设。因而，实际施工非常简便。

如图1所示，每个所述侧部仰拱预制件3还包括多个由左至右布设于拱形预制件3-1上且对混凝土梁板5进行支撑的支撑座，多个所述支撑座均为钢筋混凝土预制件且其与拱形预制件3-1预制为一体；每榀所述装配式仰拱中所述混凝土梁板5均支撑于位于其下方的多个所述支撑座上。实际施工时，所述支撑座也可以预制成支撑柱。

本实施例中，每榀所述装配式仰拱中每个所述支撑座与混凝土梁板5之间均通过竖向连接螺栓13紧固连接，所述混凝土梁板5上开有多个供竖向连接螺栓13安装的竖向螺栓安装孔14。因而，现场装配简便，并且连接可靠。

本实施例中，所述纵向连接件为纵向连接螺栓19，详见图8、图9和图10。

实际施工时，所述纵向连接件也可以采用其它类型的连接件，如纵向连接钢筋等，只需能满足简便、快速且高质量的连接需求即可。

如图1所示，前后相邻两个所述支撑座之间以及前后相邻两个所述中部仰拱预制件4之间均通过一个所述纵向连接螺栓19进行连接。相应地，每个所述支撑座的前后两端以及每个所述中部仰拱预制件4的前后两端均设置有一个供纵向连接螺栓19安装的螺栓安装槽。

为确保连接紧密性，前后相邻两个所述支撑座之间以及前后相邻两个所述中部仰拱预制件4之间均设置有弹性密封垫27。

为连接简便、可靠，本实施例中，连接于前后相邻两个所述中部仰拱预制件4之间的纵向连接螺栓19呈竖直向布设，连接于前后相邻两个所述支撑座之间的纵向连接螺栓19呈水平布设。并且，连接于前后相邻两个所述中部仰拱预制件4之间的纵向连接螺栓19位于中部仰拱预制件4的中部上方，连接于前后相邻两个所述支撑座之间的纵向连接螺栓19位于所述支撑座的一侧中部。

如图10所示，所述纵向连接螺栓19包括弧形连接杆和两个分别连接于所述弧形连接杆两端的平直杆段，所述平直杆段上设置有外螺纹；每个所述平直杆段上均设置有一个锁紧螺母20。所述弧形连接杆外侧同轴套装有塑料套筒28。

为连接可靠，所述平直杆段上套装有垫圈。

本实施例中，每个所述侧部仰拱预制件3中所述支撑座的数量均为两个，两个所述支撑座分别为布设于拱形预制件3-1内侧上方的内支撑座3-3和布设于拱形预制件3-1外侧上方的外支撑座3-4；每榀所述装配式仰拱中均包括两个左右对称布设的外支撑座3-4和两个左右对称布设的内支撑座3-3。

如图11、图12所示，每个所述侧部仰拱预制件3中两个所述支撑座之间为纵向排水通道，两个所述支撑座之间布设有一层防水层21，所述防水层21铺设于拱形预制件3-1上。

本实施例中，所述拱墙二次衬砌2的左右两侧底部均由前至后设置有多根横向排水管23，每根所述横向排水管23均位于一个所述拱形预制件3-1外侧，每根所述横向排水管23均布设于一个隧道横断面上且其由内至外逐渐向上倾斜；外侧布设有横向排水管23的拱形预制件3-1为横向排水预制件，每个所述横向排水预制件内均预埋有一根用于与横向排水管23连接的预埋排水管22，所述横向排水管23位于所述横向排水预制件外侧，所述预埋排水管22的内端与位于其内侧的所述纵向排水通道连通；所述预埋排水管22的外端与位于其外侧的横向排水管23连通且二者连接而成一个平直排水管。

结合图1，所述拱墙二次衬砌2的左右两侧底部均设置有一道纵向排水管24，所述横向排水管23外端与位于其外侧的纵向排水管24连通。

所述预埋排水管22的外端与位于其外侧的横向排水管23之间通过连接接头25进行连接，所述连接接头25埋设于所述横向排水预制件上。

这样，所述装配式仰拱内的预埋排水管22能简便、快速与隧道纵向排水管道(即所述纵向排水通道和纵向排水管24)连接，构成隧道排水***。

本实施例中，所述拱部支架的形状与所施工隧道1的拱部横截面形状相同。所述拱墙二次衬砌2的横截面形状与所施工隧道1的拱墙横截面形状相同。

实际施工时，对所施工隧道1的拱墙进行初期支护的隧道拱墙初期支护结构(即所施工隧道1起拱线以上的初期支护结构)采用传统的锚喷法进行施工。所述拱墙二次衬砌2为现浇混凝土衬砌且其为模筑混凝土结构，采用常规的二衬台车进行施工即可。而所施工隧道1底部的初期支护结构(即仰拱初支)、隧底二次衬砌(即仰拱二衬)以及仰拱回填结构均采用预制件装配而成，具体是由中部仰拱预制件4、两个所述侧部仰拱预制件3和混凝土梁板5等多个预制件装配形成一榀所述装配式仰拱，多榀所述装配式仰拱连接形成隧道底部支护结构。实际施工时，无需按照传统隧道施工方法对所施工隧道1底部进行初期支护、二衬施工和仰拱回填施工，只需对多榀所述装配式仰拱逐一进行装配并拼装为一体即可。

本实施例中，多榀所述装配式仰拱的结构和尺寸均相同且其呈均匀布设，多榀所述隧道钢拱架的结构和尺寸均相同且其呈均匀布设；

相邻两榀所述装配式仰拱之间的间距与相邻两榀所述隧道钢拱架之间的间距相同。每榀所述装配式仰拱的纵向长度与相邻两榀所述隧道钢拱架之间的间距相同。

因而，每榀所述装配式仰拱的纵向长度以及相邻两榀所述装配式仰拱相邻两榀所述装配式仰拱之间的间距，均根据相邻两榀所述隧道钢拱架之间的间距进行确定。

由于每榀所述装配式仰拱中所述中部仰拱预制件4和两个所述侧部仰拱预制件3之间均采用湿接缝8，能有效防止中部仰拱预制件4与侧部仰拱预制件3之间的错动，同时也可调节施工误差。实际对所施工隧道1进行开挖时，需对左右两侧边墙底部分别进行超挖，以便获得隧底钢拱架6与边墙支架7拼接的操作空间。对所施工隧道1的拱墙进行初期支护时，将隧底钢拱架6与边墙支架7连接；并且，对拱墙二次衬砌2进行施工时，将二衬连接钢筋3-7与拱墙二次衬砌2内的钢筋网连接，并使所述装配式仰拱与所施工隧道1的拱墙初期支护结构和拱墙二次衬砌2均浇筑为一个整体。

对所施工隧道1进行开挖过程中，对开挖成型的所施工隧道1的拱墙同步进行隧道初期支护。对所施工隧道1开挖时，沿隧道纵向延伸方向由后向前进行开挖。实际开挖时，左右两侧下边墙交错开挖(避免上部拱脚同时悬空)，并且左右两侧的边墙支架7交错支立到位，并打设锁脚锚管17。待所施工隧道1的仰拱捡底开挖至设计轮廓线后，由后向前逐一拼装所述装配式仰拱。

对任一榀所述装配式仰拱进行拼装时，先将该榀所述装配式仰拱的中部仰拱预制件4和两个所述侧部仰拱预制件3均吊装到位，再采用湿接缝将中部仰拱预制件4和两个所述侧部仰拱预制件3拼接为一体，并将隧底钢拱架6与边墙支架7紧固连接，获得施工成型的所述隧底支撑结构；随后，在所述隧底支撑结构上布设混凝土梁板5，并使混凝土梁板5与所述隧底支撑结构紧固连接为一体，完成一榀所述装配式仰拱的拼装过程。然后，对下一榀所述装配式仰拱进行拼装，待已拼装完成的多榀所述装配式仰拱的纵向总长度达到二衬台车浇筑一榀拱墙二次衬砌2的长度时，安装拱墙二次衬砌2的二衬钢筋，并将所述装配式仰拱的二衬连接钢筋3-7与拱墙二次衬砌2的二衬钢筋绑扎为整体，再施作拱墙二次衬砌2并按相关规范规定做好养护工作。最后，施工所施工隧道1左右两侧的电缆沟槽26，再铺设混凝土调平层15，并铺设沥青面层16。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种隧道装配式仰拱结构，其特征在于：由多榀装配式仰拱拼装而成，多榀所述装配式仰拱的结构均相同且其沿所施工隧道(1)的纵向延伸方向由前至后布设；

所施工隧道(1)的初期支护结构包括多榀隧道钢拱架，多榀所述隧道钢拱架的结构均相同且其沿所施工隧道(1)的纵向延伸方向由前至后布设；每榀所述隧道钢拱架均位于所施工隧道(1)的一个隧道横断面上，每榀所述隧道钢拱架均包括一个对所施工隧道(1)拱部进行支护的拱部支架、两个对称连接于所述拱部支撑架左右两侧下方的边墙支架(7)和一个连接于两个所述边墙支架(7)底部之间的仰拱支架，所施工隧道(1)的左右两侧边墙内侧均设置有一个所述边墙支架(7)，每榀所述隧道钢拱架中所述拱部支架、两个所述边墙支架(7)和一个所述仰拱支架均布设于同一个隧道横断面上，每榀所述隧道钢拱架中所述拱部支架和两个所述边墙支架(7)均组成一个对所施工隧道(1)的拱墙进行支护的拱墙支架；每个所述仰拱支架均包括左右两个对称布设的隧底钢拱架(6)，每个所述隧底钢拱架(6)的外端均与位于其外侧的边墙支架(7)底部紧固连接；

前后相邻两榀所述装配式仰拱之间均通过多个纵向连接件紧固连接，多个所述纵向连接件均布设于同一个隧道横断面上；每榀所述装配式仰拱均包括一个隧底支撑结构和一个支撑于所述隧底支撑结构上的混凝土梁板(5)，所述隧底支撑结构和混凝土梁板(5)均呈水平布设且二者的纵向长度相同，所述隧底支撑结构和混凝土梁板(5)均布设于所施工隧道(1)的同一个隧道横断面上；所述隧底支撑结构包括左右两个对称布设的侧部仰拱预制件(3)和一个连接于两个所述侧部仰拱预制件(3)之间的中部仰拱预制件(4)，所述中部仰拱预制件(4)和两个所述侧部仰拱预制件(3)的纵向长度相同；所述侧部仰拱预制件(3)、中部仰拱预制件(4)和混凝土梁板(5)均为钢筋混凝土预制件，所述中部仰拱预制件(4)呈水平布设且其位于混凝土梁板(5)的正下方；

每榀所述装配式仰拱上均设置有一榀所述隧道钢拱架；每个所述侧部仰拱预制件(3)均包括一个支撑于所施工隧道(1)一侧底部的拱形预制件(3-1)，所述拱形预制件(3-1)为钢筋混凝土预制件；每个所述拱形预制件(3-1)的内侧底部均设置有一个所述隧底钢拱架(6)，每个所述隧底钢拱架(6)的外端均伸出至其所处拱形预制件(3-1)外侧，每个所述隧底钢拱架(6)的外端均为钢拱架外伸段(3-2)，所述钢拱架外伸段(3-2)与位于其外侧的边墙支架(7)底部紧固连接；每榀所述装配式仰拱中所述中部仰拱预制件(4)均连接于左右对称布设的两个所述拱形预制件(3-1)之间。

2.按照权利要求1所述的一种隧道装配式仰拱结构，其特征在于：多榀所述装配式仰拱的结构和尺寸均相同且其呈均匀布设，多榀所述隧道钢拱架的结构和尺寸均相同且其呈均匀布设；

相邻两榀所述装配式仰拱之间的间距与相邻两榀所述隧道钢拱架之间的间距相同。

3.按照权利要求1或2所述的一种隧道装配式仰拱结构，其特征在于：每个所述边墙支架(7)的底部外侧均设置有锁脚锚管(17)；

每榀所述装配式仰拱还包括一层平铺于混凝土梁板(5)上的混凝土调平层(15)和一侧平铺于混凝土调平层(15)上的沥青面层(16)。

4.按照权利要求1或2所述的一种隧道装配式仰拱结构，其特征在于：每个所述边墙支架(7)的底部内侧均设置有一道用于连接隧底钢拱架(6)的底部连接件(10)，所述底部连接件(10)为工字钢且其呈水平布设；每个所述底部连接件(10)均与位于其内侧的隧底钢拱架(6)焊接为一体，每个所述底部连接件(10)均与其所连接的隧底钢拱架(6)布设于同一个隧道横断面上。

5.按照权利要求1或2所述的一种隧道装配式仰拱结构，其特征在于：每个所述隧底钢拱架(6)均包括埋设于拱形预制件(3-1)内的隧底拱形架和与所述隧底拱形架连接为一体的钢拱架外伸段(3-2)，所述隧底拱形架与钢拱架外伸段(3-2)之间以焊接方式进行连接；

所施工隧道(1)的隧道二次衬砌包括对所施工隧道(1)的拱墙进行支护的拱墙二次衬砌(2)，所述拱墙二次衬砌(2)为现浇混凝土结构；

所述拱形预制件(3-1)外端与位于其外侧的拱墙二次衬砌(2)连接为一体，所述拱形预制件(3-1)内预埋有多道二衬连接钢筋(3-7)，多道所述二衬连接钢筋(3-7)的外端节段均伸出至拱形预制件(3-1)外侧，每道所述二衬连接钢筋(3-7)的外端节段均埋设于位于其外侧的拱墙二次衬砌(2)内。

6.按照权利要求1或2所述的一种隧道装配式仰拱结构，其特征在于：每榀所述装配式仰拱中所述中部仰拱预制件(4)和两个所述侧部仰拱预制件(3)之间的连接缝均为湿接缝(8)。

7.按照权利要求5所述的一种隧道装配式仰拱结构，其特征在于：每个所述侧部仰拱预制件(3)还包括多个由左至右布设于拱形预制件(3-1)上且对混凝土梁板(5)进行支撑的支撑座，多个所述支撑座均为钢筋混凝土预制件且其与拱形预制件(3-1)预制为一体；每榀所述装配式仰拱中所述混凝土梁板(5)均支撑于位于其下方的多个所述支撑座上。

8.按照权利要求7所述的一种隧道装配式仰拱结构，其特征在于：所述纵向连接件为纵向连接螺栓(19)，前后相邻两个所述支撑座之间以及前后相邻两个所述中部仰拱预制件(4)之间均通过一个所述纵向连接螺栓(19)进行连接；

每榀所述装配式仰拱中每个所述支撑座与混凝土梁板(5)之间均通过竖向连接螺栓(13)紧固连接，所述混凝土梁板(5)上开有多个供竖向连接螺栓(13)安装的竖向螺栓安装孔(14)。

9.按照权利要求7所述的一种隧道装配式仰拱结构，其特征在于：每个所述侧部仰拱预制件(3)中所述支撑座的数量均为两个，每个所述侧部仰拱预制件(3)中两个所述支撑座之间为纵向排水通道，两个所述支撑座之间布设有一层防水层(21)，所述防水层(21)铺设于拱形预制件(3-1)上。

10.按照权利要求9所述的一种隧道装配式仰拱结构，其特征在于：所述拱墙二次衬砌(2)的左右两侧底部均由前至后设置有多根横向排水管(23)，每根所述横向排水管(23)均位于一个所述拱形预制件(3-1)外侧，每根所述横向排水管(23)均布设于一个隧道横断面上且其由内至外逐渐向上倾斜；外侧布设有横向排水管(23)的拱形预制件(3-1)为横向排水预制件，每个所述横向排水预制件内均预埋有一根用于与横向排水管(23)连接的预埋排水管(22)，所述横向排水管(23)位于所述横向排水预制件外侧，所述预埋排水管(22)的内端与位于其内侧的所述纵向排水通道连通；所述预埋排水管(22)的外端与位于其外侧的横向排水管(23)连通且二者连接而成一个平直排水管；

所述拱墙二次衬砌(2)的左右两侧底部均设置有一道纵向排水管(24)，所述横向排水管(23)外端与位于其外侧的纵向排水管(24)连通；

所述预埋排水管(22)的外端与位于其外侧的横向排水管(23)之间通过连接接头(25)进行连接，所述连接接头(25)埋设于所述横向排水预制件上。

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