[发明专利]用于隧道口部快速修复的装配式整体GFRP-骨架混凝土口部衬砌结构及快速修复方法

权利要求书

1.用于隧道口部快速修复的装配式整体GFRP-骨架混凝土口部衬砌结构，包括预制衬砌骨架、预制GFRP永久模板以及现浇混凝土结构，其中，

预制衬砌骨架由多品预制铝合金桁架构成，单品桁架包括左、右格构柱和连接在左、右格构柱之间的拱顶桁架梁，左、右格构柱各包括位于下部的一个第一模块和拼装于第一模块上端的一个第二模块，拱顶桁架梁包括位于拱两端的两个第三模块和拼装在两个第三模块之间的一个第四模块，拱顶桁架梁的两个第三模块分别与左、右格构柱的第二模块的顶端连接，组成一品预制铝合金桁架；相邻两品桁架之间的纵向间距按照模数设置，相邻两品桁架之间采用连杆连接，组成预制衬砌骨架；

预制GFRP永久模板采用模块化设计，包括侧墙内模板、侧墙外模板和拱顶模板，侧墙内模板和侧墙外模板以对拉螺栓安装固定在所述格构柱的内外两侧，对拉螺栓作用在内外模板上，拱顶模板以对拉螺栓安装固定在所述拱顶桁架梁底部，对拉螺栓作用在拱顶桁架梁或连杆上；

现浇混凝土结构包括在所述侧墙内模板和侧墙外模板之间浇筑混凝土形成的混凝土侧墙，以及在所述拱顶模板上浇筑混凝土形成的混凝土拱顶，现浇混凝土结构与预制衬砌骨架、预制GFRP永久模板共同构成装配式整体GFRP-骨架混凝土衬砌结构；

该口部衬砌结构还包括现浇条形基础，预制铝合金桁架通过连接件连接固定在条形基础上；所述连接件包括预埋件和十字卡合固定件；预埋件包括螺栓定位板和四个预埋螺栓，螺栓定位板在浇筑条形基础时预埋在基础内，螺栓定位板的四周对称均匀开设有四个第一通孔，预埋螺栓穿过第一通孔后伸出到条形基础外；十字卡合固定件上开设有与所述第一通孔对应的四个第二通孔，十字卡合固定件穿过所述格构柱底部的桁架，并使得预埋螺栓穿过第二通孔，从而固定格构柱于条形基础上。

2.根据权利要求1所述的口部衬砌结构，其特征在于，所述第一模块、第二模块、第三模块以及第四模块为方形截面结构，端面设置有插头和/或插槽，第一模块、第二模块、第三模块以及第四模块之间通过插头和/或插槽相互插接连接。

3.根据权利要求2所述的口部衬砌结构，其特征在于，在所述第一模块、第二模块、第三模块以及第四模块之间的连接处，采用连接螺栓连接各模块的四条边。

4.根据权利要求1所述的口部衬砌结构，其特征在于，所述预埋螺栓的下端具有弯钩，弯钩位于螺栓定位板的下方。

5.根据权利要求4所述的口部衬砌结构，其特征在于，所述十字卡合固定件的底部在十字的四个远端开设有卡槽，卡槽的宽度与所述格构柱底部横向连杆的宽度一致，位置与横向连杆的位置对应，卡槽卡住格构柱底部横向连杆以对格构柱进行限位。

6.根据权利要求4所述的口部衬砌结构，其特征在于，所述十字卡合固定件的底部在十字的四个远端设置有限位角铁，限位角铁用于嵌合于格构柱底部横向连杆的内侧以对格构柱进行限位。

7.根据权利要求1-6任一项所述的口部衬砌结构，其特征在于，该口部衬砌结构还包括CFRP纤维索，左、右格构柱通过CFRP纤维索连接，CFRP纤维索包括中间的连接接头和连接在连接接头两端的索体，两索体一端分别连接左、右格构柱，连接接头包括两个拉环，两个拉环一端分别连接两索体的另一端，两个拉环另一端通过高强螺栓和调节螺母连接，并且两个拉环之间具有一间隙。

8.根据权利要求7所述的口部衬砌结构，其特征在于，所述两个拉环一端连接在第二模块与第三模块的连接处。