【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及隧道支护，特别涉及一种预筑混凝土衬砌组合结构及其施工方法。
技术介绍
1、管幕-结构法是在隧道开挖前，预先以连接成为整体的钢管混凝土形成承载结构，然后在其保护下进行隧道开挖的隧道施工方法。参考图1、图2和图3，图1是现有技术中管幕-结构法隧道钢管布置横断面示意图，图2是现有技术中管幕-结构法隧道钢管切割及连接示意图，图3是现有技术中管幕-结构法隧道的一种钢管支护横断面示意图，最早的管幕-结构法支护结构施工时，一般先施工直径较大的主钢管形成管幕，然后工人进入主钢管，切开主钢管，破除主钢管间的土体，焊接连接两侧主钢管的挡土钢板，然后在两挡土钢板之间焊接连接钢管以支撑挡土钢板，待隧道全环对应管幕均切开、焊接好后绑扎内部钢筋，浇筑混凝土，形成管幕结构，并在管幕结构的保护下开挖内部土体，形成隧道。
2、后来，为了提高钢结构的利用率，现有技术中也有利用管幕钢管作为承载结构的一部分、与管内混凝土作为组合结构的形式。参考图4和图5，图4是现有技术中带肋板的管幕结构法隧道钢管支护示意图，图5是图4沿a-a线的剖视图，在管幕弧形区域，纵向上间隔一定距离设置弧形肋板，挡土钢板在弧形肋板位置局部贯通，且采用连接钢管焊接支撑挡土钢板。
3、再后来，为了简化施工步骤，现有技术中也有咬合式管幕结构法，采用咬合的钢壳-混凝土组合结构，参考图6，图6是现有技术中管幕结构法隧道钢管支护横断面示意图，横向上相互咬合、搭接的钢管组成管幕钢壳，钢管咬合处采用钢板或型钢支撑，钢壳内壁上设置销钉，以使钢壳与内部浇筑的混凝土有效粘结。咬合
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种预筑混凝土衬砌组合结构及其施工方法，以解决现有的管幕预筑混凝土衬砌组合结构及其施工方法钢材用量较大、耐久性与混凝土结构相比无优势等问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种预筑混凝土衬砌组合结构，包括预制混凝土块、现浇混凝土接头和结构管，两相邻所述预制混凝土块之间通过所述现浇混凝土接头连接，所述预制混凝土块的两端连接有所述结构管，所述现浇混凝土接头位于所述结构管内。
3、可选的，所述预制混凝土块沿纵向依次分布，且纵向相邻的两个预制混凝土块的通过连接组件连接。
4、可选的，所述预筑混凝土衬砌组合结构的数量为多个，多个所述预筑混凝土衬砌组合结构沿暗挖结构的轮廓依次分布，且相邻的所述预筑混凝土衬砌组合结构断开。
5、可选的，所述预制混凝土块具有多个，每一预制混凝土块的拼接端均伸入对应结构管内，沿拼接方向位于所述预筑混凝土衬砌组合结构的两个边缘的所述结构管的截面呈c型，且所述结构管的截面的开口朝所述预制混凝土块设置，位于所述预筑混凝土衬砌组合结构的中部的所述结构管的截面包括两个分离的圆弧；或者，所述预制混凝土块具有一个，每一预制混凝土块的拼接端均伸入对应结构管内，沿拼接方向位于所述预筑混凝土衬砌组合结构的两个边缘的所述结构管的截面呈c型。
6、可选的，所述预筑混凝土衬砌组合结构的数量为一个，一个所述预筑混凝土衬砌组合结构沿暗挖结构的轮廓分布，且所述预筑混凝土衬砌组合结构全环封闭或者具有一个开口；当所述预筑混凝土衬砌组合结构全环封闭，各所述结构管的截面均包括两个分离的圆弧，且相邻的两个预制混凝土块与两个圆弧之间的两个断开处一一对应；当所述预筑混凝土衬砌组合结构具有一个开口，沿拼接方向位于所述预筑混凝土衬砌组合结构的两个边缘的所述结构管的截面呈c型，且所述结构管的截面的开口朝所述预制混凝土块设置，位于所述预筑混凝土衬砌组合结构的中部的所述结构管的截面包括两个分离的圆弧。
7、可选的，所述结构管与所述预制混凝土块之间固定连接；或者，所述结构管与所述预制混凝土块之间搭接，且所述预制混凝土块和所述结构管之间设置有结构止水件。
8、可选的，沿暗挖结构的轮廓分布的相邻所述预制混凝土块之间通过张拉件连接在一起。
9、可选的，所述张拉件包括拉索、钢筋、纤维增强复合筋、型钢、带钢、钢拉杆或者钢管中的一种或者多种。
10、可选的，所述预筑混凝土衬砌组合结构包括设置在纵向相邻的所述预制混凝土块之间的第一止水件，以及设置在所述预制混凝土块和所述现浇混凝土接头之间的第二止水件。
11、本专利技术还提供一种预筑混凝土衬砌组合结构的施工方法，包括：在始发端预定位置处沿暗挖结构纵向向接收端顶入先导管；施工第一组合管体，所述第一组合管体包括咬合顶管以及与咬合顶管的两端连接的导向管，并通过导向管使先导管自始发端沿纵向推进直至先导管进入接收端内，并同时在始发端预定位置处沿暗挖结构纵向向接收端顶入咬合顶管；施工第二组合管体，所述第二组合管体包括预制混凝土块，以及与预制混凝土块端头连接的结构管，自始发端通过预制混凝土块使咬合顶管推进直至咬合顶管进入接收端，并自始发端通过结构管使导向管推进直至导向管进入接收端，且所述预制混凝土块部分位于相邻的结构管内；于所述结构管内部浇筑现浇混凝土接头以连接预制混凝土块。
12、本专利技术提供的一种预筑混凝土衬砌组合结构及其施工方法，具有以下有益效果：
13、由于两相邻所述预制混凝土块之间通过所述现浇混凝土接头连接，所述预制混凝土块的两端连接有所述结构管，所述现浇混凝土接头位于所述结构管内，因此，所述预筑混凝土衬砌组合结构相对于既有的管幕结构来说可大幅降低了钢壳内部施工销钉、连接件等钢结构的工作量，且钢筋混凝土结构耐久性优于钢结构；所述预筑混凝土衬砌组合结构相对于既有的管幕结构来说，钢管咬合、搭接，不需要通过现场切割、焊接的方式连接，减少了现场钢管内切割焊接钢板的工作量，减小了切割钢管时地层暴露的风险；所述预筑混凝土衬砌组合结构相对于既有的管幕结构来说，钢结构主要构件均可在工厂预制完成，且为临时构件，施工后回收，不作为永久受力结构，避免了现场焊接质量不可控对结构整体性和可靠性的影响，且不需要在管幕结构内部绑扎钢筋，降低了洞内施工的难度及强度。
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1.一种预筑混凝土衬砌组合结构，其特征在于，包括预制混凝土块、现浇混凝土接头和结构管，两相邻所述预制混凝土块之间通过所述现浇混凝土接头连接，所述预制混凝土块的两端连接有所述结构管，所述现浇混凝土接头位于所述结构管内。
2.如权利要求1所述的预筑混凝土衬砌组合结构，其特征在于，所述预制混凝土块沿纵向依次分布，且纵向相邻的两个预制混凝土块的通过连接组件连接。
3.如权利要求1所述的预筑混凝土衬砌组合结构，其特征在于，所述预筑混凝土衬砌组合结构的数量为多个，多个所述预筑混凝土衬砌组合结构沿暗挖结构的轮廓依次分布，且相邻的所述预筑混凝土衬砌组合结构断开。
4.如权利要求3所述的预筑混凝土衬砌组合结构，其特征在于，所述预制混凝土块具有多个，每一预制混凝土块的拼接端均伸入对应结构管内，沿拼接方向位于所述预筑混凝土衬砌组合结构的两个边缘的所述结构管的截面呈C型，且所述结构管的截面的开口朝所述预制混凝土块设置，位于所述预筑混凝土衬砌组合结构的中部的所述结构管的截面包括两个分离的圆弧；或者，所述预制混凝土块具有一个，每一预制混凝土块的拼接端均伸入对应结构管内，沿
5.如权利要求1所述的预筑混凝土衬砌组合结构，其特征在于，所述预筑混凝土衬砌组合结构的数量为一个，一个所述预筑混凝土衬砌组合结构沿暗挖结构的轮廓分布，且所述预筑混凝土衬砌组合结构全环封闭或者具有一个开口；当所述预筑混凝土衬砌组合结构全环封闭，各所述结构管的截面均包括两个分离的圆弧，且相邻的两个预制混凝土块与两个圆弧之间的两个断开处一一对应；当所述预筑混凝土衬砌组合结构具有一个开口，沿拼接方向位于所述预筑混凝土衬砌组合结构的两个边缘的所述结构管的截面呈C型，且所述结构管的截面的开口朝所述预制混凝土块设置，位于所述预筑混凝土衬砌组合结构的中部的所述结构管的截面包括两个分离的圆弧。
6.如权利要求1所述的预筑混凝土衬砌组合结构，其特征在于，所述结构管与所述预制混凝土块之间固定连接；或者，所述结构管与所述预制混凝土块之间搭接，且所述预制混凝土块和所述结构管之间设置有结构止水件。
7.如权利要求1所述的预筑混凝土衬砌组合结构，其特征在于，沿暗挖结构的轮廓分布的相邻所述预制混凝土块之间通过张拉件连接在一起。
8.如权利要求7所述的预筑混凝土衬砌组合结构，其特征在于，所述张拉件包括拉索、钢筋、纤维增强复合筋、型钢、带钢、钢拉杆或者钢管中的一种或者多种。
9.如权利要求1所述的预筑混凝土衬砌组合结构，其特征在于，所述预筑混凝土衬砌组合结构包括设置在纵向相邻的所述预制混凝土块之间的第一止水件，以及设置在所述预制混凝土块和所述现浇混凝土接头之间的第二止水件。
10.一种预筑混凝土衬砌组合结构的施工方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种预筑混凝土衬砌组合结构，其特征在于，包括预制混凝土块、现浇混凝土接头和结构管，两相邻所述预制混凝土块之间通过所述现浇混凝土接头连接，所述预制混凝土块的两端连接有所述结构管，所述现浇混凝土接头位于所述结构管内。
2.如权利要求1所述的预筑混凝土衬砌组合结构，其特征在于，所述预制混凝土块沿纵向依次分布，且纵向相邻的两个预制混凝土块的通过连接组件连接。
3.如权利要求1所述的预筑混凝土衬砌组合结构，其特征在于，所述预筑混凝土衬砌组合结构的数量为多个，多个所述预筑混凝土衬砌组合结构沿暗挖结构的轮廓依次分布，且相邻的所述预筑混凝土衬砌组合结构断开。
4.如权利要求3所述的预筑混凝土衬砌组合结构，其特征在于，所述预制混凝土块具有多个，每一预制混凝土块的拼接端均伸入对应结构管内，沿拼接方向位于所述预筑混凝土衬砌组合结构的两个边缘的所述结构管的截面呈c型，且所述结构管的截面的开口朝所述预制混凝土块设置，位于所述预筑混凝土衬砌组合结构的中部的所述结构管的截面包括两个分离的圆弧；或者，所述预制混凝土块具有一个，每一预制混凝土块的拼接端均伸入对应结构管内，沿拼接方向位于所述预筑混凝土衬砌组合结构的两个边缘的所述结构管的截面呈c型。
5.如权利要求1所述的预筑混凝土衬砌组合结构，其特征在于，所述预筑混凝土衬砌组合结构的数量为一个，一个所述预筑混凝土衬砌组合结构沿暗挖结构的轮廓分布，...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓朝辉，肖明清，白如雪，薛光桥，卢雨田，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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