一种既有铁路隧道用套衬加固结构的制作方法

1.本实用新型涉及铁路隧道施工技术领域，具体为一种既有铁路隧道用套衬加固结构。


背景技术：

2.过去20年我国铁路事业处于高速发展阶段，铁路干线规划布局从“五纵三横”发展至“八纵八横”，铁路交通在经济发展中的位置越来越重要。随着铁路交通建设里程的不断刷新，目前正在运营的铁路干线也暴露出了一系列问题。其中以铁路隧道衬砌背后空洞、厚度不足、渗漏水以及开裂等质量缺陷及病害尤为突出。由于过去隧道施工工艺、检测方法的不成熟，导致目前既有线隧道衬砌病害普遍存在(隧道衬砌是指支持和维护隧道的长期稳定和耐久性的永久结构物。其作用是:支持和维护隧道的稳定；保持列车运行所需需的空间；防止围岩的风化；解除地下水的影响等。因此，隧道衬砌必须有足够强度、耐久性和一定的抗冻、抗渗和抗侵蚀性。隧道衬砌主要由拱圈、边墙、仰拱和底板几部分构成，百度百科 https://baike.so.com/doc/3338957-3516274.html)。随着外界环境对隧道衬砌的侵蚀致使隧道病害日趋严重，严重危及隧道运营安全。隧道既有衬砌背后脱空、厚度不足是常见的病害问题，对于既有衬砌破损严重和极严重、既有衬砌厚度不足一半时，当隧道内净空允许的情况，常采用套衬加固方法；传统的套衬加固方法是在原有衬砌外形成新的混凝土界面层，其混凝土界面层内通常设有加固结构，现有的加固结构往往存在稳定性差、施工不便等缺陷，不利于提高施工质量和施工效率。


技术实现要素：

3.本实用新型公开了一种既有铁路隧道用套衬加固结构，它解决了现有技术中套衬内加固结构稳定性差、施工不便的技术问题，具有结构合理，稳定性好且方便施工的技术效果。所采用的技术方案如下：
4.一种既有铁路隧道用套衬加固结构，包括锚固组件和沿隧道轴向排列的若干格栅钢架，所述格栅钢架包括外骨架、内骨架和若干锚固组件，所述外骨架和内骨架通过若干箍筋连接，所述锚固组件用于将外骨架固设于隧道衬砌上，所述锚固组件包括锚固扣件和化学锚栓，所述锚固扣件包括u 形槽，所述u形槽的两自由端向外水平延伸形成两翼板，所述化学锚栓可穿经翼板与隧道衬砌连接，以将外骨架压紧在隧道衬砌上。
5.在上述技术方案的基础之上，所述外骨架和内骨架沿隧道衬砌内壁面延伸且包括多个长度段，多个所述长度段对称布置且相邻两长度段之间通过螺栓组件固接。
6.在上述技术方案的基础之上，所述内骨架的两自由端向外平滑地延伸并与对应侧的外骨架自由端固接，贴合于内骨架的模板与隧道衬砌形成混凝土填充腔时，有利于对混凝土填充腔充分填充。
7.在上述技术方案的基础之上，相邻两所述格栅钢架间固接有衬砌钢筋，所述衬砌钢筋包括内层钢筋和外层钢筋，所述内层钢筋有多个且与内骨架并列设置，所述外层钢筋
有多个且与外骨架并列设置，所述内层钢筋之间、外层钢筋之间、内层钢筋与外层钢筋之间均通过若干箍筋连接。
8.在上述技术方案的基础之上，所述锚固扣件的两翼板通过弹性垫片与隧道衬砌抵接。
9.在上述技术方案的基础之上，所述u形槽与外骨架抵接处为弧面以与外骨架贴合。
10.在上述技术方案的基础之上，相邻两格栅钢架沿隧道轴向的间距为 0.6～1m。
11.在上述技术方案的基础之上，相邻两所述锚固组件沿隧道衬砌内壁面的间距为0.6～1.2m，所述锚固扣件的厚度不小于3mm。
12.在上述技术方案的基础之上，所述化学锚栓伸入至隧道衬砌内的埋深不小于150mm，且所述化学锚栓的锚杆外径不小于15mm。
13.有益效果
14.本实用新型结构合理，锚固组件包括锚固扣件和化学锚栓，化学锚栓借助化学粘接剂，将螺杆胶接固定于衬砌上的钻孔中，以稳定地将外骨架固定，避免在浇筑混凝土时加固结构松动导致空洞等现象，有利于提高套衬加固结构质量，此外，锚固扣板的u形槽与外骨架抵接处为弧面以与外骨架贴合，且锚固扣件的两翼板通过弹性垫片与隧道衬砌抵接，如此可使锚固扣件与隧道衬砌贴合良好，进一步提高加固结构的稳定性。再者，内骨架的两自由端向外平滑地延伸并与对应侧的外骨架自由端固接，有利于混凝土浇筑避免出现空洞，还有外骨架和内骨架包括多个长度段且对称设置，方便施工且结构稳定性好。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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种实施例，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
16.图1：格栅钢架主视图的结构示意图；
17.图2：格栅钢架的局部结构示意图
18.图3：格栅钢架通过锚固组件锚固于衬砌上时侧视图的结构示意图；
19.图4：格栅钢架通过锚固组件锚固于衬砌上时截面图的结构示意图；
具体实施方式
20.以下描述和附图充分地示出本文的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本文的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。本文中，术语“第一”、“第二”等仅被用来将一个元素与另一个元素区分开来，而不要求或者暗示这些元素之间存在任何实际的关系或者顺序。实际上第一元素也能够被称为第二元素，反之亦然。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的结构、装置或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种结构、装置或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的结构、装置或者
设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
21.本文中的术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本文和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本文的描述中，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
22.本文中，除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。
23.本文中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，a/b表示：a或b。
24.本文中，术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，a和/或b，表示：a或b，或，a和b这三种关系。
25.如图1～4所示的一种既有铁路隧道用套衬加固结构，包括锚固组件2 和沿隧道轴向排列的若干格栅钢架1，本实施例中，相邻两格栅钢架1沿隧道轴向的间距为0.8m。
26.如图1和2所示，所述格栅钢架1包括外骨架11、内骨架12，本实施例中，外骨架11包括并列的两第一钢筋，两第一钢筋通过箍筋13连接，第一钢筋弧形延伸且与隧道衬砌4内壁面贴合，内骨架12包括并列的两第二钢筋，两第二钢筋通过箍筋13连接，第二钢筋与第一钢筋并行延伸，所述外骨架11和内骨架12通过若干箍筋13连接；此外，靠近第一钢筋或第二钢筋的自由端横向固接有辅助钢筋，用以提升外骨架11和内骨架12自由端处的结构强度。
27.所述内骨架12的两自由端向外平滑地延伸并与对应侧的外骨架11自由端固接，具体为，第二钢筋的两自由端向外平滑地延伸并与对应侧的第一钢筋自由端固接，贴合于内骨架12的模板与隧道衬砌4形成混凝土填充腔，有利于混凝土填充腔内填充充分，避免出现空洞。
28.为方便施工和运输，如图1所示，所述外骨架12和内骨架11沿隧道衬砌4内壁面延伸且包括5个长度段，5个所述长度段对称布置且相邻两长度段之间通过螺栓组件固接。
29.为提高套衬结构的强度，相邻两所述格栅钢架1间焊接有衬砌钢筋(未示出)，所述衬砌钢筋包括内层钢筋和外层钢筋，所述内层钢筋有多个且与内骨架并列设置，所述外层钢筋有多个且与外骨架并列设置，所述内层钢筋之间焊接有环向的箍筋，所述外层钢筋之间焊接有环向的箍筋，所述内层钢筋与外层钢筋之间焊接有纵向的箍筋。
30.如图4所示，所述锚固组件2用于将外骨架11固设于隧道衬砌4上，所述锚固组件2包括锚固扣件21和化学锚栓22，所述锚固扣件21包括u 形槽，所述u形槽与外骨架11抵接处为弧面以与外骨架11贴合，所述u 形槽的两自由端向外水平延伸形成两翼板，所述化学锚栓22可穿经翼板与隧道衬砌4连接，以将外骨架11压紧在隧道衬砌4上，为保证与衬砌贴合提高稳定性，所述锚固扣件21的两翼板通过弹性垫片(未示出)与隧道衬砌4抵接。
31.如图3所示，相邻两所述锚固组件2沿衬砌内壁面的间距为1m，所述锚固扣件21的厚度不小于3mm，所述化学锚栓22伸入至隧道衬砌4内的埋深控制在200mm左右，且所述化学锚栓22的锚杆外径为20mm。
32.上面以举例方式对本实用新型进行了说明，但本实用新型不限于上述具体实施
例，凡基于本实用新型所做的任何改动或变型均属于本实用新型要求保护的范围。