1.本实用新型是关于公路隧道技术领域，尤其涉及一种富水地层可替代仰拱填充的装配式隧底结构。
背景技术：2.仰拱是隧道衬砌支护体系重要的组成部分，仰拱的支护性能与隧道衬砌整体支护体系有着密切关系。仰拱结构包括仰拱和仰拱填充两部分。其中传统隧道施工一般采用低标号混凝土或片石混凝土进行仰拱填充。运维阶段，富水地层隧道往往会产生路面渗水、路面翻浆冒泥等病害。如何解决富水地层隧道路面渗水、路面翻浆冒泥等病害及排水问题，是当下急需解决的问题。
3.由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种富水地层可替代仰拱填充的装配式隧底结构，以克服现有技术的缺陷。
技术实现要素：4.本实用新型的目的在于提供一种富水地层可替代仰拱填充的装配式隧底结构，具有排水功能，能有效解决富水地层隧道路面渗水、路面翻浆冒泥等病害及排水问题，且施工简单，较大的减少了仰拱填充量。
5.本实用新型的目的是这样实现的，一种富水地层可替代仰拱填充的装配式隧底结构，用于安装在隧道二衬结构上，富水地层可替代仰拱填充的装配式隧底结构包括：
6.对称设置的两个侧隔墙，每个侧隔墙的长度方向均沿隧道的纵向延伸，每个侧隔墙与隧道二衬结构的相应侧壁之间形成侧向电缆沟；
7.沿隧道的横向间隔设置的多个基座，各基座的长度方向均沿隧道的纵向延伸，最外侧的两个预制槽形板基座紧邻两个侧隔墙设置；
8.预制槽形板，其具有槽口朝下且沿隧道横向并排间隔设置的至少两道凹槽，每道凹槽均沿隧道的纵向延伸并贯穿预制槽形板的两端；预制槽形板的底部与对应的基座能拆卸地固接，且每道凹槽与对应的相邻两个基座之间的间隔形成排水通道；
9.以及路面结构，设在预制槽形板的顶面上，路面结构的顶面低于侧隔墙的顶端。
10.在本实用新型的一较佳实施方式中，侧隔墙和基座均为现浇钢筋混凝土结构，预制槽形板为预制钢筋混凝土结构。
11.在本实用新型的一较佳实施方式中，预制槽形板包括沿隧道横向顺序排布的至少两组预制板，每组预制板包括沿隧道纵向顺序排布的多个槽形板，每个槽形板的底部均具有槽口朝下并贯穿槽形板两端的预制槽，每组预制板中各槽形板的预制槽构成一道凹槽。
12.在本实用新型的一较佳实施方式中，侧隔墙与相应的槽形板之间以及相邻两个槽形板之间均预留有填缝，并在填缝中填充有砂浆层。
13.在本实用新型的一较佳实施方式中，在各槽形板上均设有预留孔，在各基座的顶部设有预埋套管，预留孔和对应的预埋套管内插设有锚筋，并在预留孔和预埋套管与锚筋
之间的间隙内填塞有砂浆结构。
14.在本实用新型的一较佳实施方式中，在最外侧的两个基座之间的各基座上沿隧道的纵向间隔设有多个预埋排水管，各预埋排水管的两端均与对应两侧的排水通道相连通。
15.在本实用新型的一较佳实施方式中，路面结构为沥青混凝土路面层，在沥青混凝土路面层和预制槽形板之间还设有调平层；调平层为现浇钢筋混凝土结构，其包括混凝土结构以及位于混凝土结构内的钢筋网片，钢筋网片与预制槽形板的顶面之间留有预设间隔。
16.在本实用新型的一较佳实施方式中，在预制槽形板上插设有多根定位钢筋，钢筋网片定位安装在各定位钢筋上。
17.在本实用新型的一较佳实施方式中，在隧道二衬结构外沿隧道的纵向间隔设有多根环向透水盲管，各环向透水盲管的底部两端均分别连通两根纵向排水盲管，每根纵向排水盲管上间隔连通有多根横向排水管，横向排水管与对应的排水通道相连通。
18.在本实用新型的一较佳实施方式中，在侧隔墙的底部沿其长度方向间隔连通有多根连通管，连通管与对应的排水通道相连通。
19.由上所述，本实用新型中的装配式隧底结构，将现有行车道板采用预制槽形板代替，且预制槽形板与基座能拆卸的连接，并利用预制槽形板的下部空间作为排水渠道，可以替代仰拱填充，且兼具排水功能。在施工阶段，采用装配式结构，施工便利，同时利用预制槽形板下方的排水通道，能够有效解决富水地层隧道路面病害、传统仰拱填充施工周期长、施工质量不易控制、混凝土用量大的问题。在运维阶段，预制槽形板更换方便，节约了运维成本。
附图说明
20.以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：
21.图1：为本实用新型提供的隧道断面图。
22.图2：为本实用新型提供的隧底的断面图。
23.图3：为本实用新型提供的槽形板的断面图。
24.图4：为本实用新型提供的槽形板的平面图。
25.图5：为本实用新型提供的多个槽形板的平面安装图。
26.图6：为本实用新型提供的调平层的示意图。
27.附图标号说明：
28.1、隧道二衬结构；
29.2、侧隔墙；21、侧向电缆沟；
30.3、基座；31、边基座；32、中基座；33、预埋套管；34、预埋排水管；
31.4、预制槽形板；41、槽形板；411、预制槽；412、预留孔；42、填缝；43、锚筋；
32.5、排水通道；
33.6、调平层；61、钢筋网片；
34.7、路面结构；71、沥青混凝土路面层；
35.8、横向排水管。
具体实施方式
36.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
37.如图1至图6所示，本实施例提供一种富水地层可替代仰拱填充的装配式隧底结构，用于安装在隧道二衬结构1上，富水地层可替代仰拱填充的装配式隧底结构包括：
38.对称设置的两个侧隔墙2，每个侧隔墙2的长度方向均沿隧道的纵向延伸，每个侧隔墙2与隧道二衬结构1的相应侧壁之间形成侧向电缆沟21；
39.沿隧道的横向间隔设置的多个基座3，各基座3的长度方向均沿隧道的纵向延伸，最外侧的两个基座3紧邻两个侧隔墙2设置；
40.预制槽形板4，其具有槽口朝下且沿隧道横向并排间隔设置的至少两道凹槽，每道凹槽均沿隧道的纵向延伸并贯穿预制槽形板4的两端；预制槽形板4的底部与对应的基座3能拆卸地固接，且每道凹槽与对应的相邻两个基座3之间的间隔形成排水通道5；
41.以及路面结构7，设在预制槽形板4的顶面上，路面结构7的顶面低于侧隔墙2的顶端。
42.可以理解，隧道二衬结构1为环形结构，两个侧隔墙2位于隧底两侧，两个侧隔墙2以及各基座3均竖直设置，侧隔墙2的底部和基座3的底部均与隧道二衬结构1的底部顶面固接。
43.由此，本实施例中的装配式隧底结构，将现有行车道板采用预制槽形板4代替，且预制槽形板4与基座3能拆卸的连接，并利用预制槽形板4的下部空间作为排水渠道，可以替代仰拱填充，且兼具排水功能。在施工阶段，采用装配式结构，施工便利，同时利用预制槽形板4下方的排水通道5，能够有效解决富水地层隧道路面病害、传统仰拱填充施工周期长、施工质量不易控制、混凝土用量大的问题。在运维阶段，预制槽形板4更换方便，节约了运维成本。整个结构对于推行装配式施工，贯彻绿色、环保建设有着十分重要的意义。
44.在具体实现方式中，侧隔墙2和基座3均为现浇钢筋混凝土结构，预制槽形板4为预制钢筋混凝土结构。
45.隧道二衬结构1也为现浇混凝土结构，一般现场浇筑完隧道二衬结构1后，再现场浇筑侧隔墙2和基座3，沿隧道横向最外侧的两个基座3(也即边基座31) 紧挨相应的侧隔墙2设置。施工隧道二衬结构1时，需预留基座预埋筋，或在隧道二衬结构1施工完成后植筋，以便与基座3更可靠的连接。
46.为了更便于安装施工，预制槽形板4包括沿隧道横向顺序排布的至少两组预制板，每组预制板包括沿隧道纵向顺序排布的多个槽形板41，每个槽形板41的底部均具有槽口朝下并贯穿槽形板41两端的预制槽411，每组预制板中各槽形板 41的预制槽411构成一道凹槽。
47.其中，预制板的组数应与路面结构7上所划分的车道数相同，数量至少为两个；各基座3构成预制槽形板4的支撑系统，基座3的个数根据预制板的组数而定，基座3的个数应比预制板的组数多一个；每组预制板中槽形板41的个数应根据隧道的纵向长度而定。例如本实施例中按照图1中示出的，共设有三组预制板，四个基座3，共形成三条排水通道5，每条排水通道5的两端均为贯通结构，渗入排水通道5内的水可以由其两端排向隧道外。排水通道5的条数至少为两条，在其中一条存在淤积时，可以仅对该排水通道5对应的车道部分进
行维修，不会影响其他车道的正常通车。
48.一般为了更便于预制和装配，各个槽形板41的规格应完全相同。基座3应在隧道二衬结构1实施结束后根据槽形板41的划分形式进行定位实施，而且浇筑各基座 3时各基座3的高度应根据实际现场设计进行调节，以保证安装各个槽形板41后构成的预制槽形板4较为平整，且其坡度满足设计路面的坡度要求。
49.为了避免热胀冷缩等因素对各槽形板41拼装结构的影响，同时更便于施工安装，侧隔墙2与相应的槽形板41之间以及相邻两个槽形板41之间均预留有填缝42，并在填缝42中填充有砂浆层。
50.该砂浆层优选采用改性聚合物砂浆层或环氧树脂砂浆层，凝固更快，强度更高。具体是在侧隔墙2与边基座31之间留有纵向缝隙，相邻两个槽形板41之间均留有横向缝隙或纵向缝隙，将各槽形板41与基座3固定后，再向个缝隙内填充改性聚合物砂浆。一般填缝42的的宽度为1-2cm即可。
51.进一步的，为了便于槽形板41与基座3的固定，在各槽形板41上均设有预留孔412，在各基座3的顶部设有预埋套管33，预留孔412和对应的预埋套管33 内插设有锚筋43，并在预留孔412和预埋套管33与锚筋43之间的间隙内填塞有砂浆结构。
52.该砂浆结构优选采用改性聚合物砂浆结构或环氧树脂砂浆结构，凝固更快，强度更高。槽形板41采用装配式钢筋混凝土预制构件，施工前结合结构计算确定好尺寸后进行工厂化预制、养护，养护完成后统一运送至现场进行安装，浇筑时注意预留锚筋孔洞(即预留孔412)。对各基座3进行现场浇筑时需注意埋入预埋套管33，该预埋套管33例如可以采用钢套管。将槽形板41与基座3通过锚筋43连接，锚筋43 安装后，采用改性聚合物砂浆填塞密实，安装施工简单方便。
53.作为优选的，在最外侧的两个基座3之间的各基座3(即中基座32)上沿隧道的纵向间隔设有多个预埋排水管34，各预埋排水管34的两端均与对应两侧的排水通道5相连通。
54.浇筑各中间基座3时需注意埋入预埋排水管34，该预埋排水管34例如可以采用 pvc管。同一基座3上各预埋排水管34的间距可结合隧道地质、水文情况确定。预埋排水管34可以与该基座3两侧的排水通道5相连通，可以进一步增大预制槽形板 4底部的排水空间，更利于排水。
55.进一步的，路面结构7优选采用沥青混凝土路面层71，相较于混凝土路面而言，沥青混凝土路面施工更快，且降噪和行车舒适度更佳。
56.由于沥青混凝土路面在铺设时都是等厚度铺设，为了避免预制槽形板4的顶面不够平整或坡度不满足路面要求，路面结构7为沥青混凝土路面层71，在沥青混凝土路面层71和预制槽形板4之间还设有调平层6；调平层6为现浇钢筋混凝土结构，其包括混凝土结构以及位于混凝土结构内的钢筋网片61，钢筋网片61与预制槽形板4的顶面之间留有预设间隔，以防止钢筋网片61生锈，提高钢筋网片 61的使用寿命。
57.该调平层6采用现浇钢筋混凝土铺装，并内设钢筋网片61；一般整个调平层6 的最小厚度(也即预制槽形板4的顶面与沥青混凝土路面层71的底面的间距)不小于5cm，具体厚度根据实际施工需要而定，以利用调平层6有效保证沥青混凝土路面的平整度和坡度。
58.为了便于对钢筋网片61定位安装，在预制槽形板4上插设有多根定位钢筋，钢筋网片61定位安装在各定位钢筋上。
59.进一步的，在隧道二衬结构1外沿隧道的纵向间隔设有多根环向透水盲管，各环向透水盲管的底部两端均分别连通两根纵向排水盲管，每根纵向排水盲管上间隔连通有多根横向排水管8，横向排水管8与对应的排水通道5相连通。
60.隧道二衬结构1外侧从内向外依次为防水层和初期支护，各环形透水盲管设在初期支护和防水层之间。纵向排水盲管一共为两根并靠近隧底两侧的位置，各纵向排水盲管的长度方向沿隧道的纵向延伸，其两端封闭，在其管壁上开设有相应的开口，以便与环形排水盲管和横向排水管8连通。各环向透水盲管的两端与两根纵向排水盲管上的开口连接，在环向透水盲管的侧壁上开设有多个渗水口。各横向排水管 8的一端与纵向排水盲管上的开口连接，另一端伸入相应的最外侧的排水通道5 内。
61.使用时，路面结构7以上的隧道外的岩层渗进来的水会渗入环向透水盲管，再经纵向排水盲管和横向排水管8进入到排水通道5；隧底中地下水的水量较大时，也会从隧底渗入各排水通道5内，最终经排水通道5的两端排出隧道外。
62.上述的防水层大致包围侧隔墙2与隧道二衬结构1的连接点位置以上的这部分环向，水基本不会渗入侧向电缆沟21内。为了避免因隧道内存在渗漏、路面存在清洗等原因导致侧向电缆沟21内渗入水的情况，在侧隔墙2的底部沿其长度方向间隔连通有多根连通管，连通管与对应的排水通道5相连通，以便通过连接管将渗水及时排入排水通道5内。
63.进一步的，针对隧道仰拱施工，利用上述的装配式隧底结构进行施工的主要施工流程如下：
64.s1、浇筑隧道二衬结构1；
65.s2、浇筑侧隔墙2，形成侧向电缆沟21；
66.s3、根据槽形板41的结构、尺寸，定位浇筑两个边基座31和各中基座32；浇筑边基座31时，注意埋入预埋套管33；浇筑中基座32时，注意埋入预埋排水管34 及预埋套管33；
67.s4：安装各槽形板41，将槽形板41间填缝42采用改性聚合物砂浆填充；具体包括如下步骤：
68.s41、施工准备：对隧道二衬结构1的底部顶面和基座3的顶面进行清扫，清除表面的碎石、砂、土等杂物，使基座3表面干净整洁(基座3的顶面有突起等部位进行凿除)，在基座3的表面洒水润湿；
69.s42、铺垫层：在基座3的顶面摊铺砂浆垫层(例如改性聚合物砂浆)，厚度为 2cm，以保证基座3顶面的平整性；
70.s43、槽形板41安装：将槽形板41吊装至基座3指定位置，调整位置，槽形板 41间留2cm的填缝42，在槽形板41的预留孔412中插入锚筋43；
71.s44、填缝42：槽形板41与侧隔墙2之间的缝隙、各槽形板41之间的横向和纵向缝隙及锚筋43周边空隙采用改性聚合物砂浆填充密实。
72.s5、调平层6浇筑，具体包括如下步骤：
73.s51、架立定位钢筋安装：用风钻按一定间距在槽形板41上进行钻孔，进行架立定位钢筋的安装，并用水泥浆锚固。
74.s52、凿毛，清扫，测量放样：对已安装完成的槽形板41进行标高的量测，如发现个别点偏高而影响钢筋网片61的安装应予以凿除，保证整个调平层6的最小厚度不应小于5cm。对局部存在有水泥浮浆的地方，人工凿除，高压水冲洗，保证无混凝土浮浆、浮尘等杂
物。
75.s53、钢筋网片61安装：根据节段长度、宽度进行钢筋加工、铺设，利用架立定位钢筋保证钢筋网片61与槽形板41顶面的间距，同时保证钢筋保护层厚度(即槽形板41的顶面与钢筋网片61的底面之间的间距)不小于3cm。
76.s54、混凝土浇筑：钢筋网片61安装完毕后，浇筑混凝土，养护。
77.s6、路面结构7铺装：隧道贯通后，清扫调平层6，喷洒粘层油，摊铺沥青混凝土。
78.综上，本实施例中的装配式隧底结构具有如下优点：
79.(1)通过采用预制拼装工艺，对简化现场作业，缩短施工工期，提高施工质量有显著作用；
80.(2)采用槽形板41代替传统的仰拱填充，解决富水地层隧道路面病害、减少了混凝土浇筑数量，同时利用槽形板41形成板底空间代替原有的侧水沟，优化路面结构7，节约成本；
81.(3)运维阶段，槽形板41拆除简单，更换方便，降低了运维难度、减少了运维施工周期。
82.整个结构采用预制槽形板4代替仰拱填充，槽形板41倒置安放于基座3上，槽形板41通过锚筋43与基座3锚固连接，槽形板41顶设置调平层6，调平层6顶铺设路面结构7。整个结构设计合理、施工简单，较大的减少仰拱填充量，简化侧水沟、优化路面结构施工工序，同时符合装配化生产的发展趋势，在隧道施工、运营阶段均具有显著效益。
83.以上仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。
技术特征：1.一种富水地层可替代仰拱填充的装配式隧底结构，用于安装在隧道二衬结构上，其特征在于，所述富水地层可替代仰拱填充的装配式隧底结构包括：对称设置的两个侧隔墙，每个所述侧隔墙的长度方向均沿隧道的纵向延伸，每个所述侧隔墙与所述隧道二衬结构的相应侧壁之间形成侧向电缆沟；沿隧道的横向间隔设置的多个基座，各所述基座的长度方向均沿隧道的纵向延伸，最外侧的两个所述基座紧邻两个所述侧隔墙设置；预制槽形板，其具有槽口朝下且沿隧道横向并排间隔设置的至少两道凹槽，每道所述凹槽均沿隧道的纵向延伸并贯穿所述预制槽形板的两端；所述预制槽形板的底部与对应的所述基座能拆卸地固接，且每道所述凹槽与对应的相邻两个所述基座之间的间隔形成排水通道；以及路面结构，设在所述预制槽形板的顶面上，所述路面结构的顶面低于所述侧隔墙的顶端。2.如权利要求1所述的富水地层可替代仰拱填充的装配式隧底结构，其特征在于，所述侧隔墙和所述基座均为现浇钢筋混凝土结构，所述预制槽形板为预制钢筋混凝土结构。3.如权利要求1所述的富水地层可替代仰拱填充的装配式隧底结构，其特征在于，所述预制槽形板包括沿隧道横向顺序排布的至少两组预制板，每组所述预制板包括沿隧道纵向顺序排布的多个槽形板，每个所述槽形板的底部均具有槽口朝下并贯穿所述槽形板两端的预制槽，每组所述预制板中各所述槽形板的预制槽构成一道所述凹槽。4.如权利要求3所述的富水地层可替代仰拱填充的装配式隧底结构，其特征在于，所述侧隔墙与相应的所述槽形板之间以及相邻两个所述槽形板之间均预留有填缝，并在所述填缝中填充有砂浆层。5.如权利要求3所述的富水地层可替代仰拱填充的装配式隧底结构，其特征在于，在各所述槽形板上均设有预留孔，在各所述基座的顶部设有预埋套管，所述预留孔和对应的所述预埋套管内插设有锚筋，并在所述预留孔和所述预埋套管与所述锚筋之间的间隙内填塞有砂浆结构。6.如权利要求1所述的富水地层可替代仰拱填充的装配式隧底结构，其特征在于，在最外侧的两个所述基座之间的各所述基座上沿隧道的纵向间隔设有多个预埋排水管，各所述预埋排水管的两端均与对应两侧的所述排水通道相连通。7.如权利要求1所述的富水地层可替代仰拱填充的装配式隧底结构，其特征在于，所述路面结构为沥青混凝土路面层，在所述沥青混凝土路面层和所述预制槽形板之间还设有调平层；所述调平层为现浇钢筋混凝土结构，其包括混凝土结构以及位于所述混凝土结构内的钢筋网片，所述钢筋网片与所述预制槽形板的顶面之间留有预设间隔。8.如权利要求7所述的富水地层可替代仰拱填充的装配式隧底结构，其特征在于，在所述预制槽形板上插设有多根定位钢筋，所述钢筋网片定位安装在各所述定位钢筋上。9.如权利要求1所述的富水地层可替代仰拱填充的装配式隧底结构，其特征在于，在所述隧道二衬结构外沿隧道的纵向间隔设有多根环向透水盲管，各所述环向透水盲管的底部两端均分别连通两根纵向排水盲管，每根所述纵向排水盲管上间隔连通有多根横
向排水管，所述横向排水管与对应的所述排水通道相连通。10.如权利要求1所述的富水地层可替代仰拱填充的装配式隧底结构，其特征在于，在所述侧隔墙的底部沿其长度方向间隔连通有多根连通管，所述连通管与对应的所述排水通道相连通。
技术总结本实用新型为一种富水地层可替代仰拱填充的装配式隧底结构，包括两个侧隔墙、多个基座、预制槽形板以及路面结构，预制槽形板具有槽口朝下且沿隧道横向并排间隔设置的至少两道凹槽，每道凹槽均沿隧道的纵向延伸并贯穿预制槽形板的两端。预制槽形板的底部与对应的基座能拆卸地固接，且每道凹槽与对应的相邻两个基座之间的间隔形成排水通道。本实用新型的装配式隧底结构具有排水功能，能有效解决富水地层隧道路面渗水、路面翻浆冒泥等病害及排水问题，且施工简单，较大的减少了仰拱填充量。较大的减少了仰拱填充量。较大的减少了仰拱填充量。
技术研发人员：林裕 芦冬冬 李扬 林志雄 刘长锒 何海亮 李伟芳
受保护的技术使用者：中冶京诚工程技术有限公司
技术研发日：2022.07.12
技术公布日：2022/12/2
