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专利号: 2017111576297
申请人: 三峡大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-04-27
缴费截止日期: 2025-12-22
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摘要:

权利要求书:

1.一种使用陶粒填充的隧道衬砌结构,其特征在于:它包括围岩(1),在围岩(1)的隧道岩体上通过锚杆(2)锚固有初期支护(3),所述在初期支护(3)的内层上铺设有防水层(4),在防水层(4)的内层上铺设有陶粒填充物(5),在陶粒填充物(5)内侧设置钢拱架(7),在钢拱架(7)的内侧浇筑二次衬砌(8);所述钢拱架(7)与围岩之间预留变形缝(9)设置在防水层(4)和二次衬砌(8)之间,预留变形缝(9)的预留变形量控制在10cm-30cm。

2.根据权利要求1所述的一种使用陶粒填充的隧道衬砌结构,其特征在于:所述初期支护(3)采用锚喷支护,设置锚杆(2)和金属网,利用高压空气将掺有速凝剂的混凝土混合料通过混凝土喷射机与高压水混合喷射到岩面上迅速凝结而成。

3.根据权利要求1所述的一种使用陶粒填充的隧道衬砌结构,其特征在于:所述防水层(4),其材料采用聚异丁烯片、聚乙烯防水卷材或采用喷涂乳化沥青防水剂。

4.根据权利要求1所述的一种使用陶粒填充的隧道衬砌结构,其特征在于:所述锚杆(2)设置在拱顶及两侧洞壁处,采用中空注浆锚杆。

5.根据权利要求1所述的一种使用陶粒填充的隧道衬砌结构,其特征在于:所述初期支护(3)和防水层(4)之间安装有多个自动测压计(6),能够实时监控量测隧道围岩应力及变形,并及时反馈。

6.根据权利要求1所述的一种使用陶粒填充的隧道衬砌结构,其特征在于:所述钢拱架(7)沿隧道轴向均匀布置,相邻钢架之间采用纵向连接钢筋连接。

7.根据权利要求1所述的一种使用陶粒填充的隧道衬砌结构,其特征在于:所述陶粒填充物(5)采用陶粒和泡沫砂浆混合而成,其填充在预留变形缝(9)之间的空隙中。

8.权利要求1-7任意一种使用陶粒填充的隧道衬砌结构的施工方法,其特征在于包括以下步骤:Step1:开挖隧道前,施作径向超前小导管注浆,小导管采用直径为30-50mm、长度25-

40mm的无缝钢花管,注浆材料的选用、配比和注浆压力都经试验确定,采用高压注浆泵注浆;

Step2:隧道开挖后及时施作初期支护(3),安装钢筋网、设置锚杆(2),将掺有速凝剂的混凝土拌合料与水混合成浆状,喷射到洞壁上凝结;

Step3:安装自动测压计(6),测量围岩的变形;

Step4:铺设防水层(4),采用卷材防水层,在拱部和边墙全断面铺设,材料为土工布及防水板,同时设置系统盲管;

Step5:待围岩以初期支护变形达到稳定后,根据实际支护需求,采用不同强度的陶粒填充物(5),通过螺栓安装陶粒填充物(5)衬砌结构,使其与围岩紧贴;

Step6:铺设钢拱架(7),施作二次衬砌(8),采用整体式模筑混凝土衬砌,使用金属模板台车灌注混凝土整体衬砌,施工顺序采用由下到上、先墙后拱的顺序连续浇筑。