一种用于公路隧道的装配式衬砌结构的制作方法

文档序号:21939684发布日期:2020-08-21 15:17阅读:285来源:国知局
一种用于公路隧道的装配式衬砌结构的制作方法
本实用新型涉及隧道的预制拼装
技术领域
,更具体地说,是涉及一种用于公路隧道的装配式衬砌结构。
背景技术
:钻爆法具有施工场地要求低、组织灵活、工期易保证等特点,是铁路、公路、地铁隧道的主要施工方法。钻爆法通过钻孔、装药、爆破开挖岩土体,然后再做初期支护和二次衬砌。目前我国山岭公路隧道大多采用钻爆法施工,山岭钻爆法隧道初期支护、二次衬砌及其构件通常采用现场浇筑施工,在爆破钻孔、锚杆打设、钢拱架制立、混凝土喷射、防水板铺挂、衬砌浇筑、施工通风和出渣运输等方面存在劳动力密集的问题。随着我国机械化程度和盾构技术水平的不断发展和提高,盾构法施工因其具有对地层扰动小、对环境影响小、机械化施工速度快等优势,已经逐渐成为地下工程修建的主要方法。然而,由于盾构法施工和盾构管片的使用具有诸多局限:一应用领域有限,主要集中于城市地下铁道与跨江越海隧道中,对地铁车站、地下停车场或地下商场等大规模地下空间建设并不适用;二是盾构施工成本高,尤其在短距离区间隧道内施工效率较低且浪费严重;三是盾构施工对顶板覆土要求较高,适用的地层及线位情况有限。相比于盾构法,钻爆法的施工工艺成熟,可适用于各种地层。然而,目前以钻爆法开挖的公路隧道无法应用装配式衬砌结构。以上不足,有待改进。技术实现要素:本实用新型的目的在于提供一种用于公路隧道的装配式衬砌结构,以解决目前钻爆法开挖的公路隧道无法应用装配式衬砌的技术问题。为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:提供一种用于公路隧道的装配式衬砌结构,包括沿隧道延伸方向交替循环布设的奇数拼装单元和偶数拼装单元;所述奇数拼装单元和偶数拼装单元均包括首尾相连的仰拱组和拱圈组,所述仰拱组用于与隧道洞身的底部连接,所述拱圈组用于与隧道洞身的侧壁和顶部连接;所述奇数拼装单元的仰拱组和所述偶数拼装单元的仰拱组采用通缝拼装,所述奇数拼装单元的拱圈组和所述偶数拼装单元的拱圈组采用错缝拼装。在一个实施例中,所述仰拱组包括第一仰拱块以及两个对称设于所述第一仰拱块两侧的第二仰拱块,所述第一仰拱块和所述第二仰拱块用于与隧道洞身的底部连接;所述拱圈组包括平滑过渡连接的封顶块、两个分别设于所述封顶块两侧的邻接块以及至少一个过渡块,所述过渡块设于所述第二仰拱块和所述邻接块之间。在一个实施例中,所述过渡块的数量为两个;两个所述过渡块相互连接,且设于所述第二仰拱块和所述邻接块之间;或者,两个所述过渡块分别设于两个所述邻接块背向所述封顶块的一侧。在一个实施例中,所述封顶块的圆弧角度为16°~40°,所述邻接块的圆弧角度为32°~60°,所述过渡块的圆弧角度为20°~60°。在一个实施例中,所述封顶块、所述邻接块以及所述过渡块的厚度为30cm~80cm;和/或,所述仰拱组的宽度为11.7m~13.3m。在一个实施例中,所述第二仰拱块设有弧形表面,所述弧形表面延伸至于所述第一仰拱块的侧壁连接且与所述第一仰拱块的侧壁形成容置空间;和/或,所述第一仰拱块内沿所述拼装单元的纵向设有至少一个通孔。在一个实施例中,所述第一仰拱块背向所述拱圈组的表面设有定位台;和/或,所述第二仰拱块背向所述拱圈组的表面均设有定位台。在一个实施例中,沿隧道延伸方向的奇数拼装单元和偶数拼装单元中的所述第一仰拱块之间设置有匹配的凸榫和榫槽;和/或,沿隧道延伸方向的奇数拼装单元和偶数拼装单元中的所述第一仰拱块之间通过钢棒连接;和/或,沿隧道延伸方向的奇数拼装单元和偶数拼装单元中的所述第二仰拱块之间设置有匹配的凸榫和榫槽;和/或,沿隧道延伸方向的奇数拼装单元和偶数拼装单元中的所述拱圈组之间通过钢棒连接。在一个实施例中,所述第一仰拱块和所述第二仰拱块之间设置有对应匹配的凸榫和榫槽;和/或,所述第二仰拱块以及与所述第二仰拱块连接的所述过渡块之间设置有对应匹配的凸榫和榫槽,所述第二仰拱块以及与所述第二仰拱块连接的所述邻接块之间设置有对应匹配的凸榫和榫槽。在一个实施例中,所述第一仰拱块通过螺栓与所述第二仰拱块连接;和/或,所述第二仰拱块通过螺栓与所述过渡块或邻接块连接;和/或,所述过渡块通过螺栓与所述邻接块连接;和/或,所述邻接块通过螺栓与所述封顶块连接。本实用新型提供的一种用于公路隧道的装配式衬砌结构的有益效果至少在于:首先,本实用新型中奇数拼装单元的仰拱组和偶数拼装单元的仰拱组采用通缝拼装,仰拱环间接触面积较大,沿隧道方向结构的安全性好,且施工更加容易;奇数拼装单元的拱圈组和偶数拼装单元的拱圈组采用错缝拼装,有助于提高隧道的整体性,刚度更加均匀,也便于后续的接缝防水等施工,同时在施工时能够提升隧道的机械自动化水平。其次,奇数拼装单元和偶数拼装单元的管片均为预制块,可以通过集约化、标准化生产后运抵施工现场进行拼装即可,而无须在施工现场进行现场浇筑,不仅减少了现场施工工序,减少粉尘和建筑垃圾的产生,改善劳动条件,节省了劳动力,而且有效保障了拼装单元的生产质量,确保进行施工的拼装单元完全合格,有效保证了施工质量,大幅提高了工程品质和耐久性。其次,由于拼装单元采用预制结构,当仰拱组完成施工后即可承受汽车荷载,有助于施工的进行,缩短整体的作业时间,提高施工效率。不仅如此,本实用新型提供的衬砌结构,其设计从施工建设到运营维护,从围岩荷载释放规律到后期岩石的劣化情况等,都能严格适应钻爆法开挖的山岭公路隧道的特点,因而完全适用于山岭公路隧道的建设。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型实施例提供的用于公路隧道的装配式衬砌结构的示意图;图2为本实用新型实施例提供的用于公路隧道的装配式衬砌结构的拼装单元的第一种结构示意图一;图3为本实用新型实施例提供的用于公路隧道的装配式衬砌结构的拼装单元的第一种结构示意图二;图4为本实用新型实施例提供的用于公路隧道的装配式衬砌结构的拼装单元的第二种结构示意图;图5为图4中a部分的局部放大结构示意图;图6为本实用新型实施例提供的用于公路隧道的装配式衬砌结构中仰拱组的结构示意图;图7为本实用新型实施例提供的用于公路隧道的装配式衬砌结构的拼装单元的第三种结构示意图;图8为本实用新型实施例提供的用于公路隧道的装配式衬砌结构的拼装单元的第四种结构示意图;图9为本实用新型实施例提供的用于公路隧道的装配式衬砌结构的拼装单元的第五种结构示意图;图10为本实用新型实施例提供的用于公路隧道的装配式衬砌结构的拼装单元的第六种结构示意图;图11为本实用新型实施例提供的用于公路隧道的装配式衬砌结构中相邻第一仰拱块的连接结构示意图。其中,图中各附图标记:10衬砌结构11拼装单元111仰拱组1111第一仰拱块11111凹槽11112通孔11113支撑柱11114第一榫槽1112第二仰拱块11121第一凸榫11122第二凸榫1113容置空间1114定位台1115斜螺栓112拱圈组1121封顶块1122第一邻接块1123第二邻接块1124第一过渡块1125第二过渡块1126注浆孔113弯螺栓114钢棒具体实施方式为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。需要说明的是,当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件,它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件,它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置,仅是为了便于描述,不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。请参阅图1和图2,本实施例提供一种用于公路隧道的装配式衬砌结构10(以下简称为衬砌结构),包括沿隧道延伸方向交替循环布设的奇数拼装单元101和偶数拼装单元102(即沿隧道延伸方向以a-b-a的形式循环布设)。奇数拼装单元101和偶数拼装单元102均包括首尾相连的仰拱组111和拱圈组112,仰拱组111用于与隧道洞身的底部连接,拱圈组112用于与隧道洞身的侧壁和顶部连接。奇数拼装单元101的仰拱组111和偶数拼装单元102的仰拱组111采用通缝拼装,奇数拼装单元101的拱圈组112和偶数拼装单元102的拱圈组112采用错缝拼装。在本实施例中,奇数拼装单元101和偶数拼装单元102均为拼装单元,拼装单元的仰拱组111和拱圈组112为具有一定接头刚度的钢筋混凝土结构,能够承受施工以及运行阶段的荷载。仰拱组111和拱圈组112首尾相连形成封闭结构,其截面形状可以为马蹄形。仰拱组111和拱圈组112均包括多个预制块,即拼装单元通过集约化、标准化生产后运抵施工现场进行拼装即可,而无须在施工现场进行现场浇筑。在进行拼装时,可以首先将仰拱组111设于隧道洞身的底部,使得仰拱组111与隧道洞身的底部固定连接。然后再依次将奇数拼装单元101和偶数拼装单元102的拱圈组112沿隧道洞身的侧壁和顶部固定,从而在隧道洞身内完成拼装。根据隧道的修建,沿隧道方向不断重复上述过程,从而可以沿隧道延伸方向交替循环布设奇数拼装单元101和偶数拼装单元102。在安装拱圈组112时,由于采用错缝拼装时隧道整体性好,刚度均匀,在做后续的接缝防水时更加容易,同时在施工时能够提升隧道的机械自动化水平,因此本实施例中奇数拼装单元101和偶数拼装单元102的拱圈组112采用错缝拼装的方式。在进行仰拱组111的安装时,由于仰拱环间接触面积较大,且沿隧道方向结构的安全性较好,运用通缝拼装的方式更加容易施工,因此在本实施例中仰拱组111采用通缝拼装的方式。应当理解的是,在进行拼装单元的施工时,还可以涉及到其他的施工工艺,此处并未完全列出。请参阅图2,进一步地,仰拱组111包括第一仰拱块1111以及两个对称设于第一仰拱块1111两侧的第二仰拱块1112(也可称为边墙块),第一仰拱块1111和第二仰拱块1112用于与隧道洞身的底部连接。拱圈组112包括平滑过渡连接的封顶块1121、两个分别设于封顶块1121两侧的邻接块以及至少一个过渡块,过渡块设于第二仰拱块1112和邻接块之间,封顶块1121可以是楔形管片。拱圈组112用于与隧道洞身的侧壁和顶部连接。在本实施例中,第一仰拱块1111、第二仰拱块1112、封顶块1121、邻接块以及过渡块均为预制块,通过集约化、标准化生产后运抵施工现场进行拼装,无须在施工现场进行现场浇筑。在进行拼装时,可以首先将第一仰拱块1111和两个第二仰拱块1112连接形成仰拱组111,并将仰拱组111设于隧道洞身的底部,使得仰拱组111与隧道洞身的底部固定连接。然后再依次将过渡块和邻接块沿隧道洞身的侧壁和顶部固定,并通过封顶块1121进行封顶,从而将一个拼装单元在隧道洞身内完成拼装。应当理解的是,在进行拼装时,不仅需要将各预制块与隧道连接,而且相邻的拼装单元间的预制块之前也要进行连接,以确保整体结构稳定,从而能够承受施工以及运行阶段的荷载。在一个实施例中,衬砌结构10可适用于山岭公路隧道的建设。目前在进行山岭公路隧道的建设时,主要采用钻爆法进行施工,因此在做衬砌结构时均采用现场浇筑的方式,不仅存在劳动力密集、施工环境差、施工工序交叉严重、产能落后的问题,而且施工质量难以得到保证,容易出现支护和衬砌过早开裂、早期劣化、渗漏水严重、构件拆换困难。此外,虽然盾构法施工已经逐渐成为城市地下铁道、跨江越海隧道等地下工程修建的主要方法。但是现有的盾构管片结构体系并不适用于山岭公路隧道的建设。本实施例则提出了一种全新的衬砌结构10,可以有效适用于山岭公路隧道的建设。首先,本实施例中奇数拼装单元101的仰拱组111和偶数拼装单元102的仰拱组111采用通缝拼装,仰拱环间接触面积较大,沿隧道方向结构的安全性好,且施工更加容易;奇数拼装单元101的拱圈组112和偶数拼装单元102的拱圈组112采用错缝拼装,有助于提高隧道的整体性,刚度更加均匀,也便于后续的接缝防水等施工,同时在施工时能够提升隧道的机械自动化水平。其次,本实施例中拼装单元的第一仰拱块1111、第二仰拱块1112、封顶块1121、邻接块以及过渡块均为预制块,即拼装单元可以像盾构管片一样通过集约化、标准化生产后运抵施工现场进行拼装即可,而无须在施工现场进行现场浇筑,不仅减少了现场施工工序,减少粉尘和建筑垃圾的产生,改善劳动条件,节省了劳动力,而且有效保障了拼装单元的生产质量,确保进行施工的拼装单元完全合格,有效保证了施工质量,大幅提高了工程品质和耐久性。其次,由于拼装单元采用预制结构,当仰拱组111完成施工后即可承受汽车荷载,有助于施工的进行,缩短整体的作业时间,提高施工效率。不仅如此,本实施例提供的衬砌结构10,其设计从施工建设到运营维护,从围岩荷载释放规律到后期岩石的劣化情况等,都能严格适应钻爆法开挖的山岭公路隧道的特点,因而完全适用于山岭公路隧道的建设。当然,在其他实施例中,本实施例提供的衬砌结构10也可以应用于通过钻爆法进行施工的其他类型的隧道建设中,并不仅限于上述的情形。进一步地,过渡块的数量可以根据需要进行设置,例如可以为1个、2个甚至更多个。请参阅图2,在本实施例中,以过渡块的数量为2个为例进行说明,此时拼装单元为“5+3”形式,其中5指的是拱圈组112中拼接块的数量,3指的是仰拱组111中仰拱块的数量。为了描述方便,两个邻接块分别记为第一邻接块1122和第二邻接块1123,两个过渡块分别记为第一过渡块1124和第二过渡块1125,第一过渡块1124和第二过渡块1125的位置可以根据需要进行设置。例如,请参阅图2,在奇数拼装单元101中,第一过渡块1124和第二过渡块1125相互连接,且位于第一邻接块1122和第二仰拱块1112之间,第一过渡块1124与第一邻接块1122连接,第二过渡块1125与第二仰拱块1112连接。在偶数拼装单元102中,拱圈组112的设置与奇数拼装单元101中拱圈组112的设置相对称。当然,拼装单元中第一过渡块1124和第二过渡块1125也可以通过其他方式进行设置,例如第一过渡块1124位于第一邻接块1122和一第二仰拱块1112之间,第二过渡块1125位于第二邻接块1123和另一第二仰拱块1112之间。请参阅图3,进一步地,仰拱组111和拱圈组112首尾相连形成的封闭结构内角和为360度,其中,封顶块1121的内外表面的截面为圆弧,其对应的圆弧角度θ1为16°~40°;邻接块(包括第一邻接块1122和第二邻接块1123)的内外表面的截面为圆弧,其对应的圆弧角度θ2和θ3为32°~60°;过渡块(包括第一过渡块1124和第二过渡块1125)的内外表面的截面为圆弧,其对应的圆弧角度θ4和θ5为20°~60°;仰拱组111对应的角度θ6范围则为140°~180°。请参阅图3和图4,在一个具体实施例中,封顶块1121对应的圆弧角度θ1为18°,第一邻接块1122对应的圆弧角度θ2为36°,第二邻接块1123对应的圆弧角度θ3为55°,第一过渡块1124对应的圆弧角度θ4为54°,第二过渡块1125对应的圆弧角度θ5为27°,从而可以确保在隧道洞身内进行施工时,能够更好地与隧道洞身的侧壁和顶部贴合。当然,在其他实施例中,封顶块1121、邻接块和过渡块的角度还可以为其他值,并不仅限于上述的情形。仰拱组111对应的角度θ6为160°,其中第一仰拱块1111对应的角度θ7为120°,两个第二仰拱块1112对应的角度θ8均为20°,从而确保在隧道洞身内进行施工时,能够更好地与隧道洞身的底部贴合。请参阅图7和图8,在另一个具体实施例中,封顶块1121对应的圆弧角度θ1为18°,第一邻接块1122对应的圆弧角度θ2为36°,第二邻接块1123对应的圆弧角度θ3为58°,第一过渡块1124对应的圆弧角度θ4为54°,第二过渡块1125对应的圆弧角度θ5为40°,从而可以确保在隧道洞身内进行施工时,能够更好地与隧道洞身的侧壁和顶部贴合。当然,在其他实施例中,封顶块1121、邻接块和过渡块的角度还可以为其他值,并不仅限于上述的情形。仰拱组111对应的角度θ6为154°,其中第一仰拱块1111对应的角度θ7为120°,两个第二仰拱块1112对应的角度θ8均为17°,从而确保在隧道洞身内进行施工时,能够更好地与隧道洞身的底部贴合。请参阅图9和图10,在又一个具体实施例中,封顶块1121对应的圆弧角度θ1为40°,第一邻接块1122对应的圆弧角度θ2为40°,第二邻接块1123对应的圆弧角度θ3为40°,第一过渡块1124对应的圆弧角度θ4为40°,第二过渡块1125对应的圆弧角度θ5为20°,从而可以确保在隧道洞身内进行施工时,能够更好地与隧道洞身的侧壁和顶部贴合。此时,封顶块1121、第一邻接块1122、第二邻接块1123、第一过渡块1124和第二过渡块1125的内角和为180°,且可对应具有相同的曲率半径,其正好形成一个半圆。根据奇数拼装单元和偶数拼装单元的不同,封顶块1121、第一邻接块1122、第二邻接块1123、第一过渡块1124和第二过渡块1125的相对可不同,如图所示(图9为奇数拼装单元对应的结构示意图,图10为偶数拼装单元对应的结构示意图)。仰拱组111对应的角度θ6为180°,其中第一仰拱块1111对应的角度θ7为120°,两个第二仰拱块1112对应的角度θ8均为30°,从而确保在隧道洞身内进行施工时,能够更好地与隧道洞身的底部贴合。此时,第一仰拱块1111和两个第二仰拱块1112的内角和为180°,且对应具有相同的曲率半径,其正好形成一个半圆。应当理解的是,上述两个半圆的半径可以相同,也可以不同,此处不做限制。当然,在其他实施例中,封顶块1121、邻接块和过渡块的角度还可以为其他值,并不仅限于上述的情形。仰拱组111的角度还可以为其他值,并不仅限于上述的情形。在一个实施例中,封顶块1121、邻接块和过渡块的厚度为30cm~80cm,其厚度可以根据需要进行设置,可以相同也可以不相同。例如,封顶块1121、邻接块和过渡块依次连接且厚度相同,形成的圆环的厚度为40cm~60cm,不仅可以确保形成的拱圈组112能够承受围岩压力,满足施工需求,而且便于进行制造、运输和安装。请参阅图3,在一个实施例中,仰拱组111的宽度l为11.7m~13.3m,可以根据隧道洞身底部的宽度进行设置。例如,仰拱组111的宽度l可以为12.1m,其中第一仰拱块1111的宽度l1为0.87m,两个第二仰拱块1112的宽度l2均为0.17m,不仅可以确保用于行车的第一仰拱块1111有足够的空间用于行车,而且也确保了第一仰拱块1111两侧有足够的空间进行其他方面的布局。请参阅图6,在一个实施例中,为了便于在修筑完成后行车,第一仰拱块1111朝向拱圈组112的表面设有凹槽11111,凹槽11111沿拼装单元的纵向延伸(即沿隧道延伸方向),凹槽11111的深度可以根据需要进行设置。第一仰拱块1111内沿拼装单元的纵向还设有至少一个通孔11112,通孔11112作为中空回填层,一方面可以减轻第一仰拱块1111的整体重量,便于进行运输和施工,同时减少回填层混凝土消耗;另一方面通孔11112还可以用于容置电缆等其他部件,其还可以用作排水等用途,合理利用隧道空间。在一个实施例中,通孔11112的数量为两个,两通孔11112通过一支撑柱11113隔开,其中两通孔11112可分别进行使用,例如一个用于容置电缆,另一个用作排水等,同时支撑柱11113还可以起到良好的支撑作用。当然,在其他实施例中,通孔11112的数量还可以为其他值,此处不做限制。请参阅图2,在一个实施例中,仰拱组111中第二仰拱块1112朝向拱圈组112的表面为弧形表面,弧形表面延伸至于第一仰拱块1111的侧壁连接且与第一仰拱块1111的侧壁形成容置空间1113,两个容置空间1113对称设于第一仰拱块1111的两侧,该容置空间1113可用于容置电缆等部件。通过设置该容置空间1113,便于在完成第一仰拱块1111的施工后进行电缆等的铺设,同时也不会对第一仰拱块1111的行车产生影响,有助于提升整体的施工效率。当然,在其他实施例中,容置空间1113也可以为其他形式,并不仅限于上述的情形,只要能够起到容置作用即可。请参阅图2和图6,在一个实施例中,第一仰拱块1111背向拱圈组112的表面中部设有定位台1114,定位台1114的宽度可以根据需要进行设置,其可与隧道洞身底部配合连接,从而实现第一仰拱块1111的定位。请参阅图7和图8,为了对第二仰拱块1112的位置进行定位,第二仰拱块1112背向拱圈组112的表面也设有定位台1114,用于在施工时进行定位和安装。可选地,当第二仰拱块1112与过渡块连接时,定位台1114设于第二仰拱块1112靠近过渡块的边缘,同时过渡块(第一过渡块1124或第二过渡块1125)与该定位台1114相对应的位置也设有定位台1114,两定位台1114配合连接,可以起到定位和安装作用。当第二仰拱块1112与邻接块连接时,定位台1114设于第二仰拱块1112靠近邻接块的边缘,同时邻接块(例如第二邻接块1123)与该定位台1114相对应的位置也设有定位台1114,两定位台1114配合连接,可以起到定位和安装作用。进一步地,奇数拼装单元101和偶数拼装单元102中管片之间的连接方式可以根据需要进行设置。请参阅图6,在一个实施例中,为了使得第一仰拱块1111和第二仰拱块1112连接牢固且受力更佳,第一仰拱块1111和第二仰拱块1112之间设置有匹配的凸榫和榫槽,例如第二仰拱块1112朝向第一仰拱块1111的侧边表面还设有第一凸榫11121,第一仰拱块1111相应设有第一榫槽11114,第一凸榫11121容置于该第一榫槽11114中,从而实现二者的固定连接。请参阅图7和图8,为了进一步增强二者的连接稳定性,仰拱组111还包括螺栓,例如可以为斜螺栓1115,通过斜螺栓1115将第一仰拱块1111和第二仰拱块1112栓接在一起,连接稳固。请参阅图6,在一个实施例中,为了使得第二仰拱块1112和过渡块连接牢固且受力更佳,第二仰拱块1112和过渡块之间设置有匹配的弧面凸榫和榫槽,以提高管片拼装精度,减小应力集中。例如第二仰拱块1112朝向过渡块的侧边表面还设有第二凸榫11122,过渡块相应设有第二榫槽,第二凸榫11122容置于该第二榫槽中,从而实现二者的固定连接。类似地,当第二仰拱块1112和邻接块连接时第二凸榫11122也可以设于第二仰拱块1112朝向邻接块的侧边表面,此时对应的邻接块设有该第二榫槽。请参阅图2,在一个实施例中,拼装单元中相邻块之间通过螺栓进行连接,该螺栓可以是弯螺栓113,也可以是其他类型的螺栓,此处不做限制。具体地,第二仰拱块1112通过弯螺栓113与其相邻的过渡块或者邻接块连接,过渡块通过弯螺栓113与其相邻的邻接块连接,且邻接块通过弯螺栓113与封顶块1121连接。当然,在其他实施例中,拼装单元中相邻块之间也可以通过其他方式实现相互连接,并不仅限于上述的情形。进一步地,奇数拼装单元101和偶数拼装单元102间的管片之间的连接方式可以根据需要进行设置。在一个实施例中,为了使得奇数拼装单元101和偶数拼装单元102的仰拱组111连接牢固且受力更佳,相邻仰拱组111沿隧道延伸方向的表面设置有匹配的凸榫和榫槽。例如,相邻奇数拼装单元101和偶数拼装单元102的第一仰拱块1111之间设置有匹配的凸榫和榫槽,相邻奇数拼装单元101和偶数拼装单元102的第二仰拱块1112之间设置有匹配的凸榫和榫槽,凸榫容置于对应的榫槽中,从而实现二者的固定连接。请参阅图11,为了进一步增强二者的连接稳定性,相邻奇数拼装单元101和偶数拼装单元102的第一仰拱块1111之间还通过钢棒114连接,相邻奇数拼装单元101和偶数拼装单元102的第二仰拱块1112之间还通过钢棒114连接,并且采取逐环张拉、逐环锁紧的方式,使得仰拱组111之间固定牢固。在一个实施例中,为了使得奇数拼装单元101和偶数拼装单元102的拱圈组112连接牢固且受力更佳,相邻奇数拼装单元101和偶数拼装单元102的拱圈组112之间通过螺栓连接。当然,在其他实施例中,相邻奇数拼装单元101和偶数拼装单元102的拱圈组112之间也可以通过其他方式连接,此处不做限制。请参阅图5,在一个实施例中,拱圈组112的各个块(封顶块1121、邻接块以及过渡块)均设有注浆孔1126,以使得在施工时能够通过注浆孔在拱圈组112和隧道洞身的侧壁和顶部之间注浆形成注浆层,注浆层的厚度可为5cm~15cm,确保连接牢固。进一步地,封顶块1121和邻接块之间、邻接块与过渡块之间均设有至少一道垂直于拼装单元的截面的止水带,有效提高拼装单元的防水效果。本实施例提供的用于公路隧道的装配式衬砌结构10的有益效果至少包括:(1)目前进行钻爆法开挖山岭公路隧道时,存在施工环境差、施工工序交叉严重以及产能落后的问题,且施工质量难以得到保证,容易出现支护和衬砌过早开裂、早期劣化、渗漏水严重、构件拆换困难。本实施例中拼装单元的第一仰拱块1111、第二仰拱块1112、封顶块1121、邻接块以及过渡块均为预制块,可以像盾构管片一样通过集约化、标准化生产后运抵施工现场进行拼装即可,而无须在施工现场进行现场浇筑,不仅减少了现场施工工序,减少粉尘和建筑垃圾的产生,改善劳动条件,节省了劳动力,而且有效保障了拼装单元的生产质量,确保进行施工的拼装单元完全合格,有效保证了施工质量,大幅提高了工程品质和耐久性。(2)目前的施工方式中,从浇注到拆模,工序繁多,还需要台车等辅助,会长时间占用隧道内狭小的通道,延长工期,增加工程造价。本实施例的衬砌结构10采用现场拼装,不需要依靠台车辅助,在一些高寒、软岩大变形、高地热等特殊的环境中可快速通过,减少作业时间;同时无需临时支护如拱架、模板等,从而节省了大量的支撑材料及劳动力,缩短了工期,降低造价。(3)目前在修筑隧道仰拱时,仰拱未达到一定强度前,只能依靠栈桥跨越该段仰拱,以维持施工的进行,洞内机械运输困难。由于本实施例中拼装单元采用预制结构,当仰拱组111完成施工后即可承受汽车荷载,有助于施工的进行,缩短整体的作业时间,提高施工效率。同时,本实施例提供的衬砌结构10工作时效性强,一经装配成环,即可承受围岩压力。(4)本实施例采用工厂化预制拼装单元,容易提供稳定良好的养护条件,有利于获得高强度的预制构件,降低构件厚度。(5)本实施例中仰拱组111通过第一仰拱块1111和两个第二仰拱块1112组装形成,一方面通过将仰拱组111分成多块,减轻了每一块的重量,便于进行运输和装配;另一方面也实现了功能的划分,即设于中部的第一仰拱块1111可以用于行车,而设于两侧的第二仰拱块1112则可用于设置电缆等其他部件。(6)本实施例提供的衬砌结构10,其设计从施工建设到运营维护,从围岩荷载释放规律到后期岩石的劣化情况等,都能严格适应钻爆法开挖的山岭公路隧道的特点,因而完全适用于山岭公路隧道的建设。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。当前第1页12
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