[实用新型]用于脱空整治的隧道结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及隧道结构，尤其是一种用于脱空整治的隧道结构。

背景技术

隧道是一种修建在地下的工程结构物，被广泛地应用于交通、矿山、水利及国防等领域。隧道建筑物总体上可分为主体建筑物和附属建筑物两大部分，其中主体建筑物包括洞身衬砌和洞门。衬砌是用于加固洞身保持隧道稳定，防止围岩也即洞身周围地层发生风化剥落或坍塌的结构物；而洞门则是为了稳定边坡、引导地表水，用于加固隧道的出入口。

隧道的衬砌通常采用拱形结构，由拱顶和边墙组成；衬砌的结构形式包括整体式衬砌、复合式衬砌。整体式衬砌采用就地整体模注现浇砼；而复合式衬砌，包括初期支护、二次衬砌及初期支护和二次衬砌之间的防水层，初期支护是限制围岩在施工期间的变形，达到围岩的暂时稳定；二次衬砌则是提供结构的安全储备、承受后期围岩压力；而防水层具有防水效果，且可减少二次衬砌混凝土的收缩裂缝，提供缓冲降低形变压力。

但受人为因素、技术因素、混凝土干缩、徐变等因素的影响，同时由于隧道处于天然介质中，受长度、埋深、气候、地貌条件、地下水状态、岩石条件及地质构造等影响，在运营中隧道常出现病害。在隧道的病害中，脱空是隧道工程常见的病害之一，包括拱顶脱空和边墙脱空。就复合式衬砌而言，包括二次衬砌与防水层间脱空、防水层与初期支护间脱空以及初期支护与围岩间脱空。

脱空的存在，会改变衬砌的受力结构，减弱其支护强度；会促进围岩的松弛，使衬砌产生弯曲应力，损伤衬砌的功能；二次衬砌背部脱空，二次衬砌将无法在围岩和初期支护变形的第一时间起到主动限制变形的作用，只能在变形达到一定程度后被动支承，因此直接影响隧道的安全性，造成巨大的安全隐患。

对于隧道衬砌拱顶脱空的病害，传统的整治方案通常采用锚杆加固结合衬砌背后注浆的方式，但其整体性较差，往往经过一段时间后衬砌又会出现新的病害，且锚杆穿透防水层，会造成新的衬砌渗漏水病害。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种对衬砌脱空整治效果好，且施工方便、成本低的用于脱空整治的隧道结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：用于脱空整治的隧道结构，包括衬砌，所述衬砌包括拱顶和两侧边墙，在隧道对应脱空段设置有环向钢带,所述环向钢带与衬砌横断面形状相适应并由一侧边墙延伸至另一侧边墙，各环向钢带沿隧道纵向间隔设置并分别粘接固定于衬砌临空面。

进一步的，在各环向钢带和衬砌之间设置有锚固螺栓，所述锚固螺栓沿对应环向钢带的延伸方向布置并同衬砌钢筋网的钢筋相错开。作为一种优选，所述锚固螺栓采用化学螺栓。

进一步的，所述衬砌为整体式衬砌，在各环向钢带和对应围岩之间设置有锚杆，所述锚杆沿对应环向钢带的延伸方向布置并同衬砌钢筋网的钢筋相错开。

具体的，所述衬砌为包括初期支护和二次衬砌的复合式衬砌，所述环向钢带安装于二次衬砌的临空面，所述锚固螺栓设置在各环向钢带和二次衬砌之间。进一步的，所述环向钢带分段设置，环向钢带的各段之间通过焊接固定连接或通过压板经锚固螺栓固定连接。进一步的，设置有沿隧道纵向延伸的纵向钢带，各纵向钢带沿隧道环向间隔设置；所述纵向钢带位于所述环向钢带的临空面，由纵向钢带和环向钢带构成网状钢结构；所述纵向钢带和环向钢带之间、纵向钢带和衬砌之间均粘接固定。进一步的，在网状钢结构和二次衬砌之间设置有锚固螺栓，所述锚固螺栓同二次衬砌钢筋网的钢筋相错开。

本实用新型的有益效果是：在通过背后注浆填充脱空空洞后，通过环向钢带与衬砌结合构成新的支护结构，提供隧道结构的安全储备、承受后期围岩压力。对原结构影响小，且对隧道净空影响几乎忽略，通过对环向钢带宽度、厚度以及阵列密度的选择，能有效适应各种不同病害程度的整治，对衬砌脱空整治效果好，且施工方便，工期短，成本低。

附图说明

图1是实施例一的横断面示意图；

图2是实施例二的横断面示意图；

图3是实施例二的环向钢带、纵向钢带布置示意图；

图4是实施例二的环向钢带分段连接示意图。

具体实施方式

本实用新型的用于脱空整治的隧道结构，包括衬砌10，所述衬砌10包括拱顶11和两侧边墙12，在隧道对应脱空段设置有环向钢带20,所述环向钢带20与衬砌10横断面形状相适应并由一侧边墙12延伸至另一侧边墙12，各环向钢带20沿隧道纵向间隔设置并分别粘接固定于衬砌10临空面。