一种隧道衬砌结构的制作方法

未命名 08-14 阅读:70 评论:0


1.本发明涉及衬砌结构技术领域,具体涉及一种隧道衬砌结构。


背景技术:

2.衬砌用于维护隧道结构的稳定性和耐久性,衬砌的施工方式根据隧道的具体情况而定,例如先于隧道围岩内壁修建初期支护(即一次衬砌)对隧道进行初步的结构支撑,而后于隧道内架设钢模,于钢模和一次衬砌之间浇注混凝土凝固后形成二次衬砌,进一步强化隧道的结构性能。为了提升钢模架设效率,普遍采用台车搭载钢模,利用台车能够沿隧道移动的特点,沿隧道的延伸方向分段浇注二次衬砌,并于相邻两段二次衬砌之间预留变形缝,以于变形缝处释放各种原因导致的结构变形差,避免隧道结构产生裂缝等破坏情况。
3.上述施工方式普遍需要于变形缝处埋设止水带,即将止水带相对的两侧分别浇注于相邻的两段二次衬砌内,以防止变形缝渗水或漏水,在此基础上还会于变形缝内填充隔水填料,进一步提升衬砌的防水性能。
4.目前,上述衬砌结构仍具有下述问题:(1)由于二次衬砌分段施工,因此布置止水带前,需于每段二次衬砌端头架设端头模板,将止水带的一半夹设于端头模板之间,以防止浇注过程中止水带发生滑移或错位,但止水带外露的另一半易因重力或外部环境刮擦碰触发生滑移、错位或卷翘,严重时甚至导致止水带变形,严重影响止水带的隔水效果;(2)由于二次衬砌分段施工,当一段二次衬砌浇注完成并凝固后,在浇注下一段二次衬砌之前,需将凝固段二次衬砌中露出的一半止水带固定于下一段二次衬砌内部,此时也普遍采用端头模板进行夹设,但浇注过程中,由于止水带与一次衬砌内壁平行设置,且止水带普埋设于二次衬砌厚度的中部,因此其位于变形缝内的部分将承担浇注的混凝土的部分重量,且止水带普遍为弹性件,导致其在浇注过程中极易发生弯曲形变,此时,由于其一半以固定于凝固的二次衬砌内,因此必然会向外拉扯位于浇注中的二次衬砌内的部分,严重影响另一半止水带的固定效果,从而影响止水带的隔水效果;(3)由于二次衬砌采用模具浇注的方式进行制备,因此其表面容易产生麻面、蜂窝等现象,因此于端面架设端头模板时会承担端面不平带来的各种问题,例如端头模板架设偏斜或局部高低错位等问题,从而间接导致被端头模具夹设的止水带发生倾斜或偏移,甚至影响断头模具的夹持性能,导致止水带更易与之发生滑移或脱离;(4)为了提升止水带的止水性能和固定性能,普遍将止水带埋设于二次衬砌厚度方向的中部,但由于二次衬砌采用分段施工的方式,导致止水带布置时不易定位,且不易保证止水带平行于二次衬砌表面,一方面容易造成每段二次衬砌两端的两条止水带不在同一平面或大幅度倾斜(与二次衬砌表面形成夹角),第二方面也容易造成同一条止水带的两半之间产生弯曲、位于不同平面或不同角度,上述两种情况都会导致止水带局部渗水或漏水。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于提供一种隧道衬砌结构,解决现有分段施工的隧道衬砌结构止
水带固定效果不良,导致变形缝处隔水性能不理想的问题。
6.本发明通过下述技术方案实现:一种隧道衬砌结构,包括:一次衬砌,所述一次衬砌的外壁与隧道围岩内壁连接;多段二次衬砌,多段所述二次衬砌沿隧道的延伸方向分布,相邻两段所述二次衬砌之间预留有变形缝,所述二次衬砌的外壁与所述一次衬砌的内壁连接;递接机构,所述递接机构包括支撑筋、多条调整筋及多个递接件,所述支撑筋沿隧道的延伸方向埋设于所述一次衬砌内,多个所述递接件沿所述支撑筋的长度方向均匀间隔分布,所述递接件沿所述一次衬砌的厚度方向穿入所述二次衬砌,位于所述二次衬砌内的部分为连接部,所述调整筋与所述二次衬砌一一对应,所述调整筋沿隧道的延伸方向埋设于对应的所述二次衬砌内,所述调整筋与位于对应的所述二次衬砌内的全部所述连接部可拆卸连接;多对夹持机构,每段所述二次衬砌内分别设有一对所述夹持机构,两个所述夹持机构分别埋设于对应的所述二次衬砌靠近所述变形缝的两侧,所述夹持机构与对应的所述二次衬砌内的调整筋可拆卸滑动连接;多片止水带,所述止水带与所述变形缝一一对应,所述止水带相对的两侧分别埋设于相邻设置的两段所述二次衬砌内,并分别通过所述二次衬砌内的所述夹持机构夹持固定。
7.可选地,所述支撑筋侧壁垂直于所述一次衬砌厚度方向的两侧延伸形成阻力板筋;所述递接件开有内孔,并通过所述内孔与所述支撑筋滑动套装,所述内孔孔壁开有与所述阻力板筋对应的限位槽。
8.可选地,所述调整筋的两端分别穿出对应的所述二次衬砌的端面;所述递接机构还包括多对紧固件,每段所述二次衬砌均设有一对所述紧固件,两个所述紧固件分别设于对应的所述二次衬砌靠近所述变形缝的两侧;所述紧固件开有外限位孔和内限位孔,并通过所述外限位孔与所述支撑筋滑动连接,所述紧固件通过所述内限位孔与对应的所述二次衬砌内的所述调整筋的端部套装,所述紧固件与对应的所述二次衬砌的端面固定连接。
9.可选地,所述夹持机构包括定中件和夹持件;所述定中件包括:一对定中臂,两条所述定中臂的长度相同,两条所述定中臂的一端相互轴铰,任意一条所述定中臂的自由端设有挂钩,所述挂钩用于与所述调整筋可拆卸滑动挂接;定横伸缩杆,所述定横伸缩杆的两端分别与两条所述定中臂的自由端轴铰,所述定横伸缩杆远离所述挂钩的一端连有定垂板,所述定垂板与所述定横伸缩杆垂直设置,所述定垂板用于与浇注所述二次衬砌的定模的表面贴合连接;定纵伸缩杆,所述定纵伸缩杆的一端垂直连有滑筒,所述滑筒与所述定横伸缩杆滑动套装,所述定纵伸缩杆的另一端与两条所述定中臂的交叉处轴铰,并连有稳角台;所述夹持件与所述稳角台连接。
10.可选地,两条所述定中臂通过第一轴轴铰,所述定纵伸缩杆的一端与所述第一轴轴铰;所述第一轴套装有棘轮,所述棘轮与所述定纵伸缩杆或任意一条所述定中臂固定连接;当所述棘轮与所述定纵伸缩杆固定连接时,任意一条所述定中臂设有棘爪,所述棘爪与所述棘轮单向啮合,以使两条所述定中臂之间的夹角能够增大;当所述棘轮与任意一条所述定中臂固定连接时,另一条所述定中臂设有棘爪,所述棘爪与所述棘轮单向啮合,以使两条所述定中臂之间的夹角能够增大。
11.可选地,所述定横伸缩杆的侧壁沿长度方向开有多条沟槽,所述沟槽内嵌设有若干滚珠,所述滚珠用于与所述滑筒滑动配合。
12.可选地,所述稳角台表面设有微调滑槽,并通过所述微调滑槽与所述夹持件滑动
连接。
13.可选地,每段所述二次衬砌内分别埋设有调平板,所述调平板与所述一次衬砌的内壁平行设置,所述调平板与对应的所述二次衬砌内的全部所述连接部可拆卸连接;所述定横伸缩杆远离所述定垂板的一端连有固定板,所述固定板与所述定横伸缩杆垂直设置,所述固定板用于与所述调平板固定连接;当所述挂钩与所述调整筋挂接时,所述固定板与所述调平板贴合;所述定垂板表面覆盖有磁铁层,所述磁铁层能够与浇注所述二次衬砌的定模的表面吸附贴合。
14.可选地,所述调平板靠近所述一次衬砌的一侧平行设有多块撑板,所述撑板通过调节螺杆与所述调平板旋接,所述调节螺杆穿透所述调平板并连有旋钮;所述撑板靠近所述一次衬砌的一侧设有一对定铰座和若干对动铰座,全部所述动铰座均设于两个所述定铰座之间且呈线性分布,所述动铰座与所述撑板滑动连接,以使所述动铰座能够于两个所述定铰座之间滑动;所述撑板与所述一次衬砌之间设有多点支撑件,所述多点支撑件包括多条长度相同的支撑杆,全部所述支撑杆依次首尾轴铰,以形成类w形的所述多点支撑件,所述多点支撑件的两端分别与两个所述定铰座轴铰,所述多点支撑件与所述定铰座同侧的每个铰接处分别与一个所述动铰座轴铰,所述多点支撑件远离所述定铰座的一侧的每个铰接处分别轴铰有一个抵撑件,所述抵撑件用于与所述一次衬砌的内壁抵接并支撑。
15.可选地,所述夹持件包括机箱和一对夹板,所述机箱设有夹持电机,所述夹持电机的输出轴位于所述机箱内,并套装有输入齿轮,所述输入齿轮啮合有输出齿轮,所述输出齿轮套装于输出轴,所述输出轴的两端分别穿出所述机箱并与所述机箱转动连接,所述输出轴的两端分别开有外螺纹,且两端的外螺纹旋向相反;两块所述夹板分别与所述输出轴的两端旋接,两块所述夹板滑动套装有限位杆,所述限位杆穿设于所述机箱;所述止水带表面凸设有多条隔水筋,所述夹板的内表面开有若干夹持槽,所述夹持槽用于嵌合所述隔水筋。
16.本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:本发明提供的一种隧道衬砌结构,通过设置递接机构,设置其包括支撑筋、多条调整筋及多个递接件,利用埋设于一次衬砌内的支撑筋为多个递接件提供结构支撑和限位,在二次衬砌浇注之前,使递接件的连接部位于一次衬砌外并位于二次衬砌的浇注空间中,且全部连接部均位于同一轨迹,即便二次衬砌分段施工,也不会影响支撑筋的设置方向,更不会影响全部连接部形成的轨迹;在此基础上,通过设置多条调整筋,使调整筋与二次衬砌一一对应,在浇注二次衬砌之前,利用对应的二次衬砌空间内的全部递接件的连接部将调整筋固定,使调整筋的设置方向与一次衬砌的内壁平行,从而为夹持机构提供平稳的安装基础;在此基础上,通过设置夹持机构,使其能够与调整筋可拆卸滑动连接,在浇注二次衬砌之前,先利用夹持机构夹持固定止水带,而后使夹持机构沿调整筋滑动,以调整止水带的位置,使其一半落入二次衬砌的浇注空间内,而后将夹持机构与调整筋固定后即可实施二次衬砌的浇注;在此基础上,当进行下一段二次衬砌浇注前,同理于其浇注空间内先连接调整筋,而后连接夹持机构,利用夹持机构将上一段凝固的二次衬砌端面的止水带外露的一半夹持,而后沿调整筋滑动调整,将止水带展平后将夹持机构与调整筋固定,即可实施浇注,由于支撑筋设置方式的原因,使全部递接件位于同一轨迹,使多根调整筋极近位于同一轨迹,尤其端面处必然位于同一轨迹,因此相邻两根调整筋上的两个夹持机构必然位于同一轨迹,从而必然能将止水带平稳展开,使其与二次衬砌表面平行设置,且有效防止止水带
偏移、偏斜或弯曲,且由于夹持机构对止水带的固定,浇注过程中止水带能够有效承担混凝土的重量,从而有效提升止水带的隔水效果;二次衬砌凝固后,递接机构还能通过支撑筋和调整筋的相互拉扯进一步提升二次衬砌与一次衬砌的连接性能,降低两者连接面产生缝隙的概率,从而进一步提升衬砌的隔水性能;通过上述各组件的相互配合,使该隧道衬砌结构能够有效解决现有分段施工的隧道衬砌结构止水带固定效果不良,导致变形缝处隔水性能不理想的问题。
附图说明
17.此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本技术的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:图1为本发明实施例提供的隧道衬砌结构的局部示意图;图2为本发明实施例提供的隧道衬砌结构的支撑筋的局部示意图;图3为本发明实施例提供的隧道衬砌结构的紧固件的示意图;图4为本发明实施例提供的隧道衬砌结构的递接件的示意图;图5为本发明实施例提供的隧道衬砌结构的定中件的剖视图;图6为本发明实施例提供的隧道衬砌结构的夹持件的示意图;图7为本发明实施例提供的隧道衬砌结构的夹持件的剖视图;图8为本发明实施例提供的隧道衬砌结构的撑板处的局部放大图。
18.附图中标记及对应的零部件名称:1-一次衬砌;2-二次衬砌;3-变形缝;4-止水带;5-隔水筋;6-钢模;10-支撑筋;101-阻力板筋;11-调整筋;111-连接部;12-递接件;121-内孔;1211-限位槽;13-紧固件;131-外限位孔;132-内限位孔;14-调平板;15-撑板;16-调节螺杆;17-定铰座;171-动铰座;18-支撑杆;19-抵撑件;20-定中臂;201-挂钩;202-第一轴;21-定横伸缩杆;211-定垂板;2111-磁铁层;212-沟槽;213-滚珠;214-固定板;22-定纵伸缩杆;23-滑筒;24-稳角台;241-微调滑槽;25-棘轮;26-棘爪;30-机箱;31-夹板;311-夹持槽;32-夹持电机;33-输入齿轮;34-输出齿轮;35-输出轴;36-限位杆。
实施方式
19.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
20.请参照图1至图8,本发明实施例提供了一种隧道衬砌结构,包括:一次衬砌1,所述一次衬砌1的外壁与隧道围岩内壁连接;第二包括多段二次衬砌2,多段所述二次衬砌2沿隧道的延伸方向分布,相邻两段所述二次衬砌2之间预留有变形缝3,所述二次衬砌2的外壁与所述一次衬砌1的内壁连接;第三包括递接机构,所述递接机构包括支撑筋10、多条调整筋11及多个递接件12,所述支撑筋10沿隧道的延伸方向埋设于所述一次衬砌1内,多个所述递接件12沿所述支撑筋10的长度方向均匀间隔分布,所述递接件12沿所述一次衬砌1的厚度方向穿入所述二次衬砌2,位于所述二次衬砌2内的部分为连接部111,所述调整筋11与所述二次衬砌2一一对应,所述调整筋11沿隧道的延伸方向埋设于对应的所述二次衬砌2内,所
述调整筋11与位于对应的所述二次衬砌2内的全部所述连接部111可拆卸连接;第四包括多对夹持机构,每段所述二次衬砌2内分别设有一对所述夹持机构,两个所述夹持机构分别埋设于对应的所述二次衬砌2靠近所述变形缝3的两侧,所述夹持机构与对应的所述二次衬砌2内的调整筋11可拆卸滑动连接;第五包括多片止水带4,所述止水带4与所述变形缝3一一对应,所述止水带4相对的两侧分别埋设于相邻设置的两段所述二次衬砌2内,并分别通过所述二次衬砌2内的所述夹持机构夹持固定。
21.本发明提供的一种隧道衬砌结构,通过设置递接机构,设置其包括支撑筋10、多条调整筋11及多个递接件12,利用埋设于一次衬砌1内的支撑筋10为多个递接件12提供结构支撑和限位,在二次衬砌2浇注之前,使递接件12的连接部111位于一次衬砌1外并位于二次衬砌2的浇注空间中,且全部连接部111均位于同一轨迹,即便二次衬砌2分段施工,也不会影响支撑筋10的设置方向,更不会影响全部连接部111形成的轨迹;在此基础上,通过设置多条调整筋11,使调整筋11与二次衬砌2一一对应,在浇注二次衬砌2之前,利用对应的二次衬砌2空间内的全部递接件12的连接部111将调整筋11固定,使调整筋11的设置方向与一次衬砌1的内壁平行,从而为夹持机构提供平稳的安装基础;在此基础上,通过设置夹持机构,使其能够与调整筋11可拆卸滑动连接,在浇注二次衬砌2之前,先利用夹持机构夹持固定止水带4,而后使夹持机构沿调整筋11滑动,以调整止水带4的位置,使其一半落入二次衬砌2的浇注空间内,而后将夹持机构与调整筋11固定后即可实施二次衬砌2的浇注;在此基础上,当进行下一段二次衬砌2浇注前,同理于其浇注空间内先连接调整筋11,而后连接夹持机构,利用夹持机构将上一段凝固的二次衬砌2端面的止水带4外露的一半夹持,而后沿调整筋11滑动调整,将止水带4展平后将夹持机构与调整筋11固定,即可实施浇注,由于支撑筋10设置方式的原因,使全部递接件12位于同一轨迹,使多根调整筋11极近位于同一轨迹,尤其端面处必然位于同一轨迹,因此相邻两根调整筋11上的两个夹持机构必然位于同一轨迹,从而必然能将止水带4平稳展开,使其与二次衬砌2表面平行设置,且有效防止止水带4偏移、偏斜或弯曲,且由于夹持机构对止水带4的固定,浇注过程中止水带4能够有效承担混凝土的重量,从而有效提升止水带4的隔水效果;二次衬砌2凝固后,递接机构还能通过支撑筋10和调整筋11的相互拉扯进一步提升二次衬砌2与一次衬砌1的连接性能,降低两者连接面产生缝隙的概率,从而进一步提升衬砌的隔水性能。
22.需要说明的是,支撑筋10设置时,可埋设于一次衬砌1中,也可与一次衬砌1中的钢结构进行固定,例如于其中的结构钢筋或锚栓进行固定,也可直接与围岩进行固定,在施工一次衬砌1时,即先将支撑筋10固定充分,而后施工一次衬砌。
23.需要说明的是,实际浇注二次衬砌2时,也可先提前将所有调整筋11固定到位,而后将所有夹持机构调整到位并固定,使所有止水带4都固定连接,而后只需实施分段浇注即可。
24.需要说明的是,夹持机构与调整筋11的固定可采用现有技术中的任意一种固定方式进行固定,例如采用螺栓穿过夹持机构,使螺栓端面抵近调整筋11的侧壁,从而将两者固定;例如直接采用焊接的方式将两者固定;只需能够将两者有效固定即可。
25.需要说明的是,其他实施例中,支撑筋10可平行设置多根,同理调整筋11也需对应设置多组,递接件12同理设置多组,用以应对衬砌尺寸较大的情况。
26.为了防止递接件12以支撑筋10为轴发生不必要的旋转,导致连接部111不在同一
条线性轨迹上,所述支撑筋10侧壁垂直于所述一次衬砌1厚度方向的两侧延伸形成阻力板筋101;所述递接件12开有内孔121,并通过所述内孔121与所述支撑筋10滑动套装,所述内孔121孔壁开有与所述阻力板筋101对应的限位槽1211。
27.通过上述设置,一方面,利用阻力板筋101和限位槽1211的插接,对递接件12的转动方向进行限位;另一方面,阻力板筋101与一次衬砌1的厚度方向垂直,能够有效增大与一次衬砌1内部的接触面积,使支撑筋10具备更强的侧向抗拉进行,从而间接提升调整筋11的结构稳定性。
28.为了进一步提升支撑筋10与调整筋11之间的连接性能,所述调整筋11的两端分别穿出对应的所述二次衬砌2的端面;所述递接机构还包括多对紧固件13,每段所述二次衬砌2均设有一对所述紧固件13,两个所述紧固件13分别设于对应的所述二次衬砌2靠近所述变形缝3的两侧;所述紧固件13开有外限位孔131和内限位孔132,并通过所述外限位孔131与所述支撑筋10滑动连接,所述紧固件13通过所述内限位孔132与对应的所述二次衬砌2内的所述调整筋11的端部套装,所述紧固件13与对应的所述二次衬砌2的端面固定连接。
29.通过上述设置,利用紧固件13拉紧支撑筋10和调整筋11,从而一方面降低递接件12承受的结构拉力,另一方面能够进一步提升一次衬砌1和二次衬砌2之间的连接性能。
30.为了对夹持机构的具体结构做出进一步的解释,所述夹持机构包括定中件和夹持件;所述定中件包括:一对定中臂20,两条所述定中臂20的长度相同,两条所述定中臂20的一端相互轴铰,任意一条所述定中臂20的自由端设有挂钩201,所述挂钩201用于与所述调整筋11可拆卸滑动挂接;第二包括定横伸缩杆21,所述定横伸缩杆21的两端分别与两条所述定中臂20的自由端轴铰,所述定横伸缩杆21远离所述挂钩201的一端连有定垂板211,所述定垂板211与所述定横伸缩杆21垂直设置,所述定垂板211用于与浇注所述二次衬砌2的定模的表面贴合连接;第三包括定纵伸缩杆22,所述定纵伸缩杆22的一端垂直连有滑筒23,所述滑筒23与所述定横伸缩杆21滑动套装,所述定纵伸缩杆22的另一端与两条所述定中臂20的交叉处轴铰,并连有稳角台24;所述夹持件与所述稳角台24连接。
31.通过设置定中件,能够有效保证夹持件位于二次衬砌2厚度方向的中部,具体地,安装时,先将挂钩201与调整筋11挂接,而后拉动另一条定中臂20,使两条定中臂20之间的夹角逐渐增大,直至定垂板211与钢模6表面接触并贴合;过程中,随着两条定中臂20之间的夹角逐渐增大,定横伸缩杆21逐渐伸长,滑筒23逐渐沿定横伸缩杆21的侧壁滑动,而定横伸缩杆21对滑筒23进行进行摆动的限位,使其仅能进行轴向滑动,因此能够保证定纵伸缩杆22始终与定横伸缩杆21垂直,从而保证稳角台24的角度始终稳定;而由于两条定中臂20的长度相同,因此与稳角台24连接的夹持件始终位于整个定中件的中部,当定垂板211与钢模6表面接触并贴合时,由于定横伸缩杆21与定垂板211垂直,而定纵伸缩杆22与定横伸缩杆21垂直,因此,定纵伸缩杆与定垂板211平行,稳角台24上的夹持件的角度必然确定,从而保证使止水带4与定垂板211平行,即与二次衬砌2的表面平行,此时,止水带4不仅位于二次衬砌2厚度方向的中部,而且与二次衬砌2表面平行,满足安装要求。
32.为了对两条定中臂20张开的角度进行定位,防止安装过程中定中臂20回退,两条所述定中臂20通过第一轴202轴铰,所述定纵伸缩杆22的一端与所述第一轴202轴铰;所述第一轴202套装有棘轮25,所述棘轮25与所述定纵伸缩杆22或任意一条所述定中臂20固定连接;当所述棘轮25与所述定纵伸缩杆22固定连接时,任意一条所述定中臂20设有棘爪26,
所述棘爪26与所述棘轮25单向啮合,以使两条所述定中臂20之间的夹角能够增大;当所述棘轮25与任意一条所述定中臂20固定连接时,另一条所述定中臂20设有棘爪26,所述棘爪26与所述棘轮25单向啮合,以使两条所述定中臂20之间的夹角能够增大。
33.通过上述设置,利用棘轮25与棘爪26的配合,即可使两条定中臂20仅能单向转动,从而防止两条定中臂20在外力等其他原因的作用下发生反旋导致调整好的夹角缩小,当调整过度时,也可手动扳动棘爪26后使定中臂20复位。
34.需要说明的是,上述棘轮25和棘爪26采用现有技术中的任意一种棘轮棘爪机构,棘爪的铰接轴设有复位扭簧,以使棘爪始终与棘轮抵接。
35.为了提升滑筒23滑动的顺滑度,所述定横伸缩杆21的侧壁沿长度方向开有多条沟槽212,所述沟槽212内嵌设有若干滚珠213,所述滚珠213用于与所述滑筒23滑动配合。
36.为了在定中件与调整筋11固定连接后微量调整止水带4的位置,所述稳角台24表面设有微调滑槽241,并通过所述微调滑槽241与所述夹持件滑动连接。
37.需要说明的是,稳角台24与夹持件也设置有定位件,例如螺栓,只需在微调完成后能够将两者有效固定即可,其他实施例中也可采用焊接等方式。
38.为了将定中件与调整筋11挂接的一端进一步固定,遂设想将其与一次衬砌1的内壁进行固定,但由于一次衬砌1内壁表面普遍具备麻面、蜂窝、高低台等现象,固定难度较高,因此进行如下设置:每段所述二次衬砌2内分别埋设有调平板14,所述调平板14与所述一次衬砌1的内壁平行设置,所述调平板14与对应的所述二次衬砌2内的全部所述连接部111可拆卸连接;所述定横伸缩杆21远离所述定垂板211的一端连有固定板214,所述固定板214与所述定横伸缩杆21垂直设置,所述固定板214用于与所述调平板14固定连接;当所述挂钩201与所述调整筋11挂接时,所述固定板214与所述调平板14贴合;所述定垂板211表面覆盖有磁铁层2111,所述磁铁层2111能够与浇注所述二次衬砌2的定模的表面吸附贴合。
39.通过上述设置,利用表面光滑的调平板14代替一次衬砌1的内壁,不仅能够使定中件的端部更接近想要连接固定的平面结构基础,更能有效克服一次衬砌1内壁表面普遍具备麻面、蜂窝、高低台导致的不好固定的现象;并且,调平板14具备较大的表面积,能够间接提升递接件12的抗拉性能,配合阻力板筋101,进一步将第一衬砌1与第二衬砌2拉紧。
40.由于调平板14的长度较长(与每段二次衬砌2的长度基本相同),但其仅通过多个连接部111进行支撑,导致其浇注二次衬砌2时承受混凝土的压力后容易发生弯曲,所述调平板14靠近所述一次衬砌1的一侧平行设有多块撑板15,所述撑板15通过调节螺杆16与所述调平板14旋接,所述调节螺杆16穿透所述调平板14并连有旋钮;所述撑板15靠近所述一次衬砌1的一侧设有一对定铰座17和若干对动铰座171,全部所述动铰座171均设于两个所述定铰座17之间且呈线性分布,所述动铰座171与所述撑板15滑动连接,以使所述动铰座171能够于两个所述定铰座17之间滑动;所述撑板15与所述一次衬砌1之间设有多点支撑件,所述多点支撑件包括多条长度相同的支撑杆18,全部所述支撑杆18依次首尾轴铰,以形成类w形的所述多点支撑件,所述多点支撑件的两端分别与两个所述定铰座17轴铰,所述多点支撑件与所述定铰座17同侧的每个铰接处分别与一个所述动铰座171轴铰,所述多点支撑件远离所述定铰座17的一侧的每个铰接处分别轴铰有一个抵撑件19,所述抵撑件19用于与所述一次衬砌1的内壁抵接并支撑。
41.通过上述设置,进一步对调平板14进行支撑,安装时,通过旋钮旋动调节螺杆16,
从而带动撑板15逐渐远离调平板14,直至全部抵撑件19均与一次衬砌1内壁抵紧,从而有效提升对调平板14的支撑,防止其向一次衬砌1的方向弯曲(由于调平板14靠近一次衬砌1内壁设置,因此其远离一次衬砌1的一侧承受的混凝土的压力更大)。
42.上述多点支撑件以及动铰座171能够有效保证全部抵撑件19均与一次衬砌1内壁抵紧,且无论一次衬砌1内壁情况如何,是否平整,全部抵撑件19均能分别与一次衬砌1内壁抵紧。
43.需要说明的是,撑板15与调平板14之间设有限位杆(或限位伸缩杆),以防止撑板15在调节螺杆16的作用下发生不必要的转动。
44.优选地,撑板15普遍设于两个相邻的递接件12的正中处。
45.为了对夹持件的具体结构做出进一步的解释,所述夹持件包括机箱30和一对夹板31,所述机箱30设有夹持电机32,所述夹持电机32的输出轴位于所述机箱30内,并套装有输入齿轮33,所述输入齿轮33啮合有输出齿轮34,所述输出齿轮34套装于输出轴35,所述输出轴35的两端分别穿出所述机箱30并与所述机箱30转动连接,所述输出轴35的两端分别开有外螺纹,且两端的外螺纹旋向相反;两块所述夹板31分别与所述输出轴35的两端旋接,两块所述夹板31滑动套装有限位杆36,所述限位杆36穿设于所述机箱30;所述止水带4表面凸设有多条隔水筋5,所述夹板31的内表面开有若干夹持槽311,所述夹持槽311用于嵌合所述隔水筋5。
46.通过上述设置,即可利用夹持电机32带动输出轴35转动,而后分别带动两个夹板31同步相互靠近以实施夹持,同步靠近的方式能够保证止水带4位于二次衬砌2厚度方向的中部。
47.以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征:
1.一种隧道衬砌结构,其特征在于,包括:一次衬砌,所述一次衬砌的外壁与隧道围岩内壁连接;多段二次衬砌,多段所述二次衬砌沿隧道的延伸方向分布,相邻两段所述二次衬砌之间预留有变形缝,所述二次衬砌的外壁与所述一次衬砌的内壁连接;递接机构,所述递接机构包括支撑筋、多条调整筋及多个递接件,所述支撑筋沿隧道的延伸方向埋设于所述一次衬砌内,多个所述递接件沿所述支撑筋的长度方向均匀间隔分布,所述递接件沿所述一次衬砌的厚度方向穿入所述二次衬砌,位于所述二次衬砌内的部分为连接部,所述调整筋与所述二次衬砌一一对应,所述调整筋沿隧道的延伸方向埋设于对应的所述二次衬砌内,所述调整筋与位于对应的所述二次衬砌内的全部所述连接部可拆卸连接;多对夹持机构,每段所述二次衬砌内分别设有一对所述夹持机构,两个所述夹持机构分别埋设于对应的所述二次衬砌靠近所述变形缝的两侧,所述夹持机构与对应的所述二次衬砌内的调整筋可拆卸滑动连接;多片止水带,所述止水带与所述变形缝一一对应,所述止水带相对的两侧分别埋设于相邻设置的两段所述二次衬砌内,并分别通过所述二次衬砌内的所述夹持机构夹持固定。2.根据权利要求1所述的隧道衬砌结构,其特征在于,所述支撑筋侧壁垂直于所述一次衬砌厚度方向的两侧延伸形成阻力板筋;所述递接件开有内孔,并通过所述内孔与所述支撑筋滑动套装,所述内孔孔壁开有与所述阻力板筋对应的限位槽。3.根据权利要求2所述的隧道衬砌结构,其特征在于:所述调整筋的两端分别穿出对应的所述二次衬砌的端面;所述递接机构还包括多对紧固件,每段所述二次衬砌均设有一对所述紧固件,两个所述紧固件分别设于对应的所述二次衬砌靠近所述变形缝的两侧;所述紧固件开有外限位孔和内限位孔,并通过所述外限位孔与所述支撑筋滑动连接,所述紧固件通过所述内限位孔与对应的所述二次衬砌内的所述调整筋的端部套装,所述紧固件与对应的所述二次衬砌的端面固定连接。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的隧道衬砌结构,其特征在于,所述夹持机构包括定中件和夹持件;所述定中件包括:一对定中臂,两条所述定中臂的长度相同,两条所述定中臂的一端相互轴铰,任意一条所述定中臂的自由端设有挂钩,所述挂钩用于与所述调整筋可拆卸滑动挂接;定横伸缩杆,所述定横伸缩杆的两端分别与两条所述定中臂的自由端轴铰,所述定横伸缩杆远离所述挂钩的一端连有定垂板,所述定垂板与所述定横伸缩杆垂直设置,所述定垂板用于与浇注所述二次衬砌的定模的表面贴合连接;定纵伸缩杆,所述定纵伸缩杆的一端垂直连有滑筒,所述滑筒与所述定横伸缩杆滑动套装,所述定纵伸缩杆的另一端与两条所述定中臂的交叉处轴铰,并连有稳角台;所述夹持件与所述稳角台连接。5.根据权利要求4所述的隧道衬砌结构,其特征在于,两条所述定中臂通过第一轴轴铰,所述定纵伸缩杆的一端与所述第一轴轴铰;
所述第一轴套装有棘轮,所述棘轮与所述定纵伸缩杆或任意一条所述定中臂固定连接;当所述棘轮与所述定纵伸缩杆固定连接时,任意一条所述定中臂设有棘爪,所述棘爪与所述棘轮单向啮合,以使两条所述定中臂之间的夹角能够增大;当所述棘轮与任意一条所述定中臂固定连接时,另一条所述定中臂设有棘爪,所述棘爪与所述棘轮单向啮合,以使两条所述定中臂之间的夹角能够增大。6.根据权利要求4所述的隧道衬砌结构,其特征在于,所述定横伸缩杆的侧壁沿长度方向开有多条沟槽,所述沟槽内嵌设有若干滚珠,所述滚珠用于与所述滑筒滑动配合。7.根据权利要求4所述的隧道衬砌结构,其特征在于,所述稳角台表面设有微调滑槽,并通过所述微调滑槽与所述夹持件滑动连接。8.根据权利要求4所述的隧道衬砌结构,其特征在于, 每段所述二次衬砌内分别埋设有调平板,所述调平板与所述一次衬砌的内壁平行设置,所述调平板与对应的所述二次衬砌内的全部所述连接部可拆卸连接;所述定横伸缩杆远离所述定垂板的一端连有固定板,所述固定板与所述定横伸缩杆垂直设置,所述固定板用于与所述调平板固定连接;当所述挂钩与所述调整筋挂接时,所述固定板与所述调平板贴合;所述定垂板表面覆盖有磁铁层,所述磁铁层能够与浇注所述二次衬砌的定模的表面吸附贴合。9.根据权利要求8所述的隧道衬砌结构,其特征在于,所述调平板靠近所述一次衬砌的一侧平行设有多块撑板,所述撑板通过调节螺杆与所述调平板旋接,所述调节螺杆穿透所述调平板并连有旋钮;所述撑板靠近所述一次衬砌的一侧设有一对定铰座和若干对动铰座,全部所述动铰座均设于两个所述定铰座之间且呈线性分布,所述动铰座与所述撑板滑动连接,以使所述动铰座能够于两个所述定铰座之间滑动;所述撑板与所述一次衬砌之间设有多点支撑件,所述多点支撑件包括多条长度相同的支撑杆,全部所述支撑杆依次首尾轴铰,以形成类w形的所述多点支撑件,所述多点支撑件的两端分别与两个所述定铰座轴铰,所述多点支撑件与所述定铰座同侧的每个铰接处分别与一个所述动铰座轴铰,所述多点支撑件远离所述定铰座的一侧的每个铰接处分别轴铰有一个抵撑件,所述抵撑件用于与所述一次衬砌的内壁抵接并支撑。10.根据权利要求4所述的隧道衬砌结构,其特征在于,所述夹持件包括机箱和一对夹板,所述机箱设有夹持电机,所述夹持电机的输出轴位于所述机箱内,并套装有输入齿轮,所述输入齿轮啮合有输出齿轮,所述输出齿轮套装于输出轴,所述输出轴的两端分别穿出所述机箱并与所述机箱转动连接,所述输出轴的两端分别开有外螺纹,且两端的外螺纹旋向相反;两块所述夹板分别与所述输出轴的两端旋接,两块所述夹板滑动套装有限位杆,所述限位杆穿设于所述机箱;所述止水带表面凸设有多条隔水筋,所述夹板的内表面开有若干夹持槽,所述夹持槽用于嵌合所述隔水筋。

技术总结
本发明公开了一种隧道衬砌结构,包括一次衬砌、多段二次衬砌、递接机构、多对夹持机构及多片止水带,递接机构包括支撑筋、多条调整筋及多个递接件,支撑筋埋设于一次衬砌内,递接件沿一次衬砌的厚度方向穿入二次衬砌,调整筋埋设于对应的二次衬砌内,并与递接件可拆卸连接;每段二次衬砌内分别设有一对夹持机构,两个夹持机构分别埋设于对应的二次衬砌靠近变形缝的两侧,夹持机构与对应的二次衬砌内的调整筋可拆卸滑动连接;止水带相对的两侧分别埋设于相邻设置的两段二次衬砌内,并分别通过二次衬砌内的夹持机构夹持固定。其能够解决现有分段施工的隧道衬砌结构止水带固定效果不良,导致变形缝处隔水性能不理想的问题。导致变形缝处隔水性能不理想的问题。导致变形缝处隔水性能不理想的问题。


技术研发人员:周翰东 李海龙 邢振华 王金铜 肖嵩 王聪 米佳鑫 黄亮 刘帮贺
受保护的技术使用者:中建铁路投资建设集团有限公司
技术研发日:2023.07.06
技术公布日:2023/8/9
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