[发明专利]一种装配式UHPC隧道衬砌结构及其施工方法

说明书

本发明涉及一种装配式UHPC隧道衬砌结构及其施工方法，包括沿隧道纵向拼装在一起的衬砌环，所述衬砌环环向由下部的仰拱和上部的UHPC拱墙拼接而成，UHPC拱墙是由左侧UHPC节段、右侧UHPC节段和顶部UHPC节段拼接而成；所述衬砌环和外侧隧道围岩面之间的空隙中填充有外部混凝土。本发明装配式UHPC隧道衬砌结构设计合理，结构简单，施工方便，可缩短工期、节省施工支撑材料、改善劳动条件、提高结构尺寸精度和质量，从而提高使用寿命，可广泛应用于隧道结构中。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，特别是一种装配式UHPC隧道衬砌结构及其施工方法。

背景技术

隧道是我国交通基础设施非常重要的组成部分，为了防止围岩变形或坍塌，多数情况下沿隧道洞身周边用钢筋混凝土和型钢等材料修建复合式衬砌，即初期支护和二次衬砌。然后，现有隧道也存在诸多病害，例如隧道冻害、渗漏水、衬砌裂损、型钢和钢筋腐蚀等，提高了隧道运行维护成本，降低了使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种施工方便，使用寿命长的装配式UHPC隧道衬砌结构及其施工方法。

本发明采用以下方案实现：一种装配式UHPC隧道衬砌结构，包括沿隧道纵向拼装在一起的衬砌环，所述衬砌环环向由下部的仰拱和上部的UHPC拱墙拼接而成，UHPC拱墙是由左侧UHPC节段、右侧UHPC节段和顶部UHPC节段拼接而成；所述衬砌环和外侧隧道围岩面之间的空隙中填充有外部混凝土。

进一步的，所述UHPC拱墙的横截面呈工字形，UHPC拱墙上具有弧形顶板、弧形底板和位于中间的弧形腹板；纵向相邻的两衬砌环UHPC拱墙之间形成的空腔内灌注有内部混凝土，所述腹板上开设有内部灌浆孔。

进一步的，所述UHPC拱墙的各节段内部预埋有钢筋骨架，UHPC拱墙的各节段在顶板和底板之间还设有位于腹板两侧的隔板，所述隔板垂直与腹板；纵向相邻的两衬砌环UHPC拱墙之间在顶板和底板侧面夹设有防水密封垫。

进一步的，沿隧道纵向拼装的衬砌环相互之间通过预应力锚杆连接在一起，预应力锚杆穿设于UHPC拱墙的腹板上，预应力锚杆上螺纹连接有压紧腹板的锁紧螺母。

进一步的，所述仰拱和UHPC拱墙之间的拼接端部以及UHPC拱墙上相邻两节段之间的拼接端部设置有相配合的一对企口，并且两企口通过锚杆连接在一起。

本发明另一技术方案：一种如上所述装配式UHPC隧道衬砌结构的施工方法，包括以下步骤：（1）隧道全断面开挖后，现浇施工或者预制吊装仰拱；（2）预制左侧UHPC节段、右侧UHPC节段和顶部UHPC节段，各节段内需配置钢筋骨架，养护达到强度后运进隧道坑道内；（4）将左侧UHPC节段和右侧UHPC节段分别拼装至仰拱左右两端，然后将顶部UHPC节段悬挂拼装至左侧UHPC节段和右侧UHPC节段之间，各拼接处拼接面上需设防水密封垫，用锚杆对各拼接处的拼接端部进行连接形成衬砌环；（5）对衬砌环与外侧隧道围岩面之间的空隙进行注浆填充形成外部混凝土，完成一环衬砌环的施工；（7）重复上述步骤（4）和（5）完成若干环沿隧道纵向拼装的衬砌环后，对衬砌环之间形成空腔内进行混凝土灌浆形成内部混凝土。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明装配式UHPC隧道衬砌结构设计合理，结构简单，施工方便，可缩短工期、节省施工支撑材料、改善劳动条件、提高结构尺寸精度和质量，从而提高使用寿命，可广泛应用于隧道结构中。

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明实施例正视图；

图2是本发明实施例正视图；