[发明专利]一种用于公路隧道的装配式衬砌结构

说明书

本发明涉及隧道的预制拼装技术领域，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；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，仰拱组用于与隧道洞身的底部连接，拱圈组用于与隧道洞身的侧壁和顶部连接；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，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。本发明提供的衬砌结构能严格适应钻爆法开挖的山岭公路隧道的特点，适用于山岭公路隧道的建设；拼装单元可以通过集约化、标准化生产后运抵施工现场进行拼装，减少现场施工工序，节省了劳动力，提高施工效率，而且有效保障了拼装单元的生产质量。

技术领域

本发明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。

发明内容

本发明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，本发明采用的技术方案是：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。