1.本实用新型属于隧道施工技术领域，尤其是涉及一种防止高铁隧道掉块的新型衬砌结构。
背景技术：
2.随着我国铁路、公路等交通工程的快速发展，新建隧道的数量大量增加。根据隧道结构受力特点，在周边围岩的地层稳定性较好时，可采用不配钢筋的素混凝土衬砌结构。由于隧道多处于阴冷潮湿的环境，特别是温差较大的地区，结合混凝土结构本身的收缩的影响，隧道的素混凝土段结构衬砌容易产生裂纹，尤其是隧道拱部位置更容易发生，随着裂纹的逐渐发展扩散，最终会裂透结构厚度，造成渗透水病害并进一步加剧开裂，最终影响隧道结构的安全，甚至发生隧道拱部发生掉块的现象，严重威胁高速铁路隧道内行车安全。
技术实现要素：
3.本实用新型要解决的问题是提供一种防止高铁隧道掉块的新型衬砌结构，尤其适合实现防止隧道掉块的效果。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：提供一种防止高铁隧道掉块的新型衬砌结构，包括隧道本体，隧道本体包括拱墙和仰拱，拱墙内设置有二次衬砌，包括二肢钢架，二肢钢架沿拱墙断面环向设置且设置在二次衬砌内，二肢钢架包括二肢格栅和二肢钢架主筋，二肢格栅为蛇形弯折结构，且在二肢格栅两侧对称设置有二肢钢架主筋，两侧的二肢钢架主筋分别与二肢格栅焊接形成焊接部，二次衬砌内位于二肢钢架弧内侧设置有单层钢筋网片，单层钢筋网片设置于拱墙的拱顶处，且单层钢筋网片包括单层钢筋网片纵向钢筋和单层钢筋网片横向钢筋，单层钢筋网片纵向钢筋与单层钢筋网片横向钢筋垂直焊接，二肢钢架弧外侧设置有防水板，二肢钢架与防水板之间位于二次衬砌内设置有若干垫块，二肢钢架上设置有若干纵向固定连接钢筋，二肢钢架通过若干纵向固定连接钢筋固定在二次衬砌内，二肢钢架两侧的二肢钢架主筋端部均焊接设置有锚固筋，且二肢钢架主筋与锚固筋之间形成焊接部，锚固筋底部自由端设置在仰拱内。二肢钢架与单层钢筋网片之间通过u型卡子结构连接，且二肢钢架与纵向固定连接钢筋之间通过u 型卡子结构连接，u型卡子结构包括u型卡扣、螺母和螺丝垫，u型卡扣缠绕设置在相连架体之间，且其两个自由端外侧壁设置有螺纹并穿过螺丝垫的两个通孔，螺丝垫放置在一侧架体上，螺母设置在u型卡扣两自由端将其固定在螺丝垫上。
5.在隧道初期支护施作完成，防水板施作完成后，首先进行二肢钢架的现场拼装，在二肢钢架与防水板之间安装垫块，用以保证二肢钢架的合理位置；然后将二肢钢架与纵向固定连接钢筋通过u型卡扣连接，并将二肢钢架拱脚端头位置通过焊接的方式与仰拱中预留的锚固筋进行焊接。然后将单层钢筋网片通过u型卡扣安装于二肢钢架拱部位置处，最后使用者通过二衬台车施作二次衬砌混凝土。为防止隧道二次衬砌混凝土的开裂，充分发挥钢筋网片的作用，通过在两肢钢架与初期支护之间设置垫块将钢筋网片布置在二次衬砌的
内侧，为了保证钢筋网片的保护层厚度，需要根据二肢钢架的宽度与隧道二次衬砌的设计厚度调节垫块的厚度，以充分发挥钢筋网片的设置作用。
6.本实用新型具有的优点和积极效果是：在隧道素混凝土地段设置钢筋网片，可减少隧道素混凝土段结构衬砌裂纹的产生，保障了隧道结构安全；且取消传统的双层钢筋网片的设置型式，仅在易产生结构开裂的拱部位置设置单层钢筋网片，可大幅度减少衬砌中钢筋的用量、节省工程投资；取消传统的格栅钢架，采用二肢钢架来固定钢筋网片，结构形式简单，组合效果牢固可靠，可提高施工效率，节省工程投资。
7.另外，二肢钢架与纵向固定连接筋和单层钢筋网片分别采用u型卡子连接，取消传统的焊接方式，避免焊接过程对隧道防水板造成的破坏，可保证隧道结构的防水质量。
附图说明
8.图1是本实用新型防止高铁隧道掉块的衬砌结构整体结构示意图；
9.图2是本实用新型单层钢筋网片平面展开效果图；
10.图3是图1的a
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a截面结构示意图；
11.图4是本实用新型的二肢钢架的结构示意图；
12.图5是本实用新型的u型卡子结构示意图；
13.图6是本实用新型的二肢钢架拱脚与锚固筋连接示意图。
14.图中：
15.1、二肢钢架
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2、单层钢筋网片
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3、纵向固定连接钢筋
16.4、锚固筋
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5、垫块
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6、二次衬砌
17.7、二衬台车
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8、防水板
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9、二肢格栅
18.10、焊接部
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11、仰拱
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12、u型卡扣
19.13、螺母
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14、螺丝垫
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15、二肢钢架主筋
20.21、单层钢筋网片纵向钢筋
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22、单层钢筋网片横向钢筋
具体实施方式
21.如图1
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6所示，本实用新型为一种防止高铁隧道掉块的新型衬砌结构，包括隧道本体，隧道本体包括拱墙和仰拱11，拱墙内设置有二次衬砌6，包括二肢钢架1，二肢钢架1沿拱墙断面环向设置且设置在二次衬砌6内，二肢钢架1包括二肢格栅9和二肢钢架主筋15，二肢格栅9为蛇形弯折结构，且在二肢格栅9两侧对称设置有二肢钢架主筋15，两侧的二肢钢架主筋15 分别与二肢格栅9焊接形成焊接部10，二次衬砌6内位于二肢钢架1弧内侧设置有单层钢筋网片2，单层钢筋网片2设置于拱墙的拱顶处，且单层钢筋网片2包括单层钢筋网片纵向钢筋21和单层钢筋网片横向钢筋22，单层钢筋网片纵向钢筋21与单层钢筋网片横向钢筋22垂直焊接，二肢钢架1弧外侧设置有防水板8，二肢钢架1与防水板8之间位于二次衬砌6内设置有若干垫块5，二肢钢架1上设置有若干纵向固定连接钢筋3，二肢钢架1通过若干纵向固定连接钢筋3固定在二次衬砌6内，二肢钢架1两侧的二肢钢架主筋15端部均焊接设置有锚固筋4，且二肢钢架主筋15与锚固筋4之间形成焊接部10，锚固筋4底部自由端设置在仰拱11内。二肢钢架1与单层钢筋网片2之间通过u型卡子结构连接，且二肢钢架1与纵向固定连接钢筋 3之间通过u型卡子结构连接，u型卡子结构包括u型卡扣12、螺母13和螺丝垫14，u型
卡扣12缠绕设置在相连架体之间，且其两个自由端外侧壁设置有螺纹并穿过螺丝垫14的两个通孔，螺丝垫14放置在一侧架体上，螺母13设置在u型卡扣12两自由端将其固定在螺丝垫14上。
22.在隧道现场具体实施中，在隧道初期支护施作完成，防水板8施作完成后，首先进行二肢钢架1的现场拼装，在二肢钢架1与防水板8之间安装垫块5，用以保证二肢钢架1的合理位置；然后将二肢钢架1与纵向固定连接钢筋3通过u型卡扣12连接，并将二肢钢架1拱脚端头位置通过焊接的方式与仰拱11中预留的锚固筋4进行焊接。然后将单层钢筋网片2通过u型卡扣12安装于二肢钢架1拱部位置处，最后使用者通过二衬台车7施作二次衬砌6混凝土，完成对隧道的加工处理。
23.以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。技术特征：
1.一种防止高铁隧道掉块的新型衬砌结构，包括隧道本体，所述隧道本体包括拱墙和仰拱(11)，所述拱墙内设置有二次衬砌(6)，其特征在于：包括二肢钢架(1)，所述二肢钢架(1)沿所述拱墙断面环向设置且设置在所述二次衬砌(6)内，所述二肢钢架(1)包括二肢格栅(9)和二肢钢架主筋(15)，所述二肢格栅(9)为蛇形弯折结构，且在所述二肢格栅(9)两侧对称设置有所述二肢钢架主筋(15)，两侧的所述二肢钢架主筋(15)分别与所述二肢格栅(9)焊接形成焊接部(10)，所述二次衬砌(6)内位于所述二肢钢架(1)弧内侧设置有单层钢筋网片(2)，所述单层钢筋网片(2)设置于所述拱墙的拱顶处，且所述单层钢筋网片(2)包括单层钢筋网片纵向钢筋(21)和单层钢筋网片横向钢筋(22)，所述单层钢筋网片纵向钢筋(21)与所述单层钢筋网片横向钢筋(22)垂直焊接，所述二肢钢架(1)弧外侧设置有防水板(8)，所述二肢钢架(1)与所述防水板(8)之间位于所述二次衬砌(6)内设置有若干垫块(5)，所述二肢钢架(1)上设置有若干纵向固定连接钢筋(3)，所述二肢钢架(1)通过若干所述纵向固定连接钢筋(3)固定在所述二次衬砌(6)内，所述二肢钢架(1)两侧的所述二肢钢架主筋(15)端部均焊接设置有锚固筋(4)，且所述二肢钢架主筋(15)与所述锚固筋(4)之间形成所述焊接部(10)，所述锚固筋(4)底部自由端设置在所述仰拱(11)内。2.根据权利要求1所述的防止高铁隧道掉块的新型衬砌结构，其特征在于：所述二肢钢架(1)与所述单层钢筋网片(2)之间通过u型卡子结构连接，且所述二肢钢架(1)与所述纵向固定连接钢筋(3)之间通过u型卡子结构连接，所述u型卡子结构包括u型卡扣(12)、螺母(13)和螺丝垫(14)，所述u型卡扣(12)缠绕设置在相连架体之间，且其两个自由端外侧壁设置有螺纹并穿过所述螺丝垫(14)的两个通孔，所述螺丝垫(14)放置在一侧架体上，所述螺母(13)设置在所述u型卡扣(12)两自由端将其固定在所述螺丝垫(14)上。
技术总结
本实用新型提供一种防止高铁隧道掉块的新型衬砌结构，包括隧道本体，隧道本体包括拱墙和仰拱，拱墙内设置有二次衬砌，包括二肢钢架，二肢钢架沿拱墙断面环向设置且设置在二次衬砌内，二肢钢架包括二肢格栅和二肢钢架主筋，二肢格栅为蛇形弯折结构，二次衬砌内位于二肢钢架弧内侧设置有单层钢筋网片，二肢钢架上设置有若干纵向固定连接钢筋，二肢钢架通过若干纵向固定连接钢筋固定在二次衬砌内，二肢钢架两侧的二肢钢架主筋端部均焊接设置有锚固筋，且二肢钢架主筋与锚固筋之间形成焊接部，锚固筋底部自由端设置在仰拱内。本实用新型在隧道素混凝土地段设置钢筋网片，可减少隧道素混凝土段结构衬砌裂纹的产生，保障了隧道结构安全。结构安全。结构安全。
技术研发人员：苏伟 张弛 孟庆余 刘立明 李铁钟 李世斌 吴强 贾辉 易志伟 刘海达 孙长升
受保护的技术使用者：中国铁路设计集团有限公司
技术研发日：2021.01.12
技术公布日：2021/11/28
声明：
“防止高铁隧道掉块的新型衬砌结构的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：中国铁路设计集团有限公司
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2024年08月01日 ~ 03日 
