隧道衬砌用减压管片及管片衬砌结构技术领域
本实用新型属于建筑施工领域，具体涉及一种隧道衬砌用减压管片及管片衬砌结
构。
背景技术
随着我国隧道交通的发展，出现了大量的规模长，埋深大的隧道。对于该类隧道，
采用全断面隧道掘进机(TBM)施工时，在后方有配套管片安装设备，可在掘进后立即进行暴
露岩壁的衬砌安装。管片衬砌由沿隧道纵向的多环管片构成，每环管片又由多块管片通过
环向螺栓连接而成；后期，在管片与岩壁间充填豆砾石和注浆，使岩壁和管片构成一个整
体，此时管片可起支撑局部失稳岩体、抵抗外界岩石压力、地下水压力，保持洞型的作用。
作为隧道衬砌支护的预制片状构件，现有的管片是由钢筋绑扎成型，再一次性浇
筑混泥土预制而成的，其上设有注浆孔和安装孔。现有的管片本身不能排水以降低结构周
边的水压力，而衬砌安装完成后，管片与管片之间设有止水带，水不允许从管片间的缝隙进
入隧道内。原则上，地下水是由回填豆砾石和注浆进行封堵的，使管片和洞壁间的腔体完全
密实不透水；而对于外界岩石压力、地下水压力，则是通过改变管片内钢筋的大小、钢筋间
距和混凝土的标号来实现抵抗的。
实际施工过程中，由于掘进的前方始终存在尚未回填灌浆的管片段，如果后方已
回填管片段有地下水，由于未回填段阻力小而使地下水由此排泄入隧道内，再由抽水设备
和隧道设计的坡降自由排泄出洞。当管片安装成环后，通过管片上预制的灌浆孔向管片与
岩壁间的空隙注入配制好的豆砾石，然后再注浆，如果该段地下水量较大，而管片本身又不
能排水，水压力增大后，地下水只能在管片与岩壁间的灌浆空间内流动，最后从未注浆的一
侧倒灌入隧道内。由于注浆按环境条件不同，浆液在灌入到初凝至少有几十分钟至几个小
时的时间，在此期间如果一直遭受一定水压的地下水冲刷，则可造成未凝结的细颗粒被水
带走，待浆液凝结后，轻则影响其强度，重则可能冲蚀形成局部管状空腔，回填密实度不合
要求，需二次灌浆处理。此外在注浆凝结后，由于出水部位阻力较大，其水压较高，水会沿管
片间接缝不良处渗水或喷水，对设备及操作人员造成不良影响，也增加了处理渗漏点的难
度。
实用新型内容
本实用新型提供了一种隧道衬砌用减压管片，旨在解决现有管片不能够排水减压
的问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：隧道衬砌用减压管片，包括管
片本体，所述管片本体呈弧形的片状结构，所述管片本体内设有排水通道，所述排水通道沿
管片本体的弧形长度方向布设。
进一步的是，所述管片本体包括凸起的弧形外表面和凹陷的弧形内表面，所述弧
形内表面上与排水通道相对应的位置处设有标记孔。
进一步的是，所述管片本体内设置有PVC管，所述排水通道为PVC管的管道内腔。
本实用新型还提供了一种管片衬砌结构，其包括至少一个衬砌环，每个衬砌环包
括至少两块上述的任意一种隧道衬砌用减压管片。
进一步的是，每个衬砌环中的隧道衬砌用减压管片的排水通道相连通，且至少有
一块隧道衬砌用减压管片的弧形外表面上设有与其内排水通道相连通的进水端口，至少有
一块隧道衬砌用减压管片的弧形内表面上设有与其内排水通道相连通的出水端口。
进一步的是，所述进水端口上设置有滤网。
本实用新型的有益效果是：通过管片内沿管片的弧形长度方向设置的排水通道，
可在注浆凝固前供地下水临时排泄用，减小地下水压力，地下水通过该排水通道直接进入
隧道内，然后集中排出，减小了地下水流通路径，即减小了长渗径下对回填灌浆的影响，从
而避免了回填至初凝过程中地下水对豆砾石浆液造成稀释、改变其颗粒级配等不良影响。
而且，通过排水通道将地下水排走，大大减少了管片间缝隙的渗水，从而减小了处理渗水漏
点的难度。
附图说明
图1是本实用新型中隧道衬砌用减压管片的实施结构示意图；
图2是本实用新型中管片衬砌结构的实施结构示意图；
图中标记为：管片本体100、弧形外表面110、进水端口111、弧形内表面120、标记孔
121、出水端口122、排水通道130。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，隧道衬砌用减压管片，包括管片本体100，所述管片本体100呈弧形的
片状结构，所述管片本体100包括凸起的弧形外表面110和凹陷的弧形内表面120；所述管片
本体100内设有排水通道130，所述排水通道130沿管片本体100的弧形长度方向布设。其中，
管片本体100的弧形外表面110和弧形内表面120为光滑的弧形面，其另外四个侧面上贴设
有止水条和止水片；管片本体100通常由钢筋绑扎成型，再一次性浇筑混泥土预制而成；管
片本体100上设有的定位孔、连接孔和灌浆孔。通常，在管片本体100浇筑前预埋管道，由管
道的内腔作为排水通道130；优选的，所述管片本体100内设置有PVC管，所述排水通道130为
PVC管的管道内腔。该隧道衬砌用减压管片通常分为三种，分别是主要为集水用的、主要为
连通用的和主要为排水用的，主要为集水用的管片其排水通道130的入口端位于弧形外表
面110上，主要为连通用管片其排水通道130的入口端和出口端均位于管片本体100的侧面
上，图1表示的即主要为连通用的管片，主要为排水用的管片其排水通道130的出口端位于
弧形内表面120上。
使用该隧道衬砌用减压管片后，相当于提供了涌水的短渗径低压通道，地下水会
就近流入排水通道130并在隧道下方的排水渠内集中排泄，减轻了管片后方的水压，不仅在
回填过程中不易流失细颗粒物，待回填固结后管片间渗水也会大大减轻，此时再进行管片
的缺陷处理也更容易，待处理完毕后，封堵排水通道130即可。通过排水通道130还便于施工
人员判断灌浆是否密实，当注浆压力明显增大且排水时见混入浆液时，则认为充填已密实。
为了便于安装过程中找到排水通道130的位置，再如图1所示，所述弧形内表面120
上与排水通道130相对应的位置处设有标记孔121。
如图2所示，管片衬砌结构，包括至少一个衬砌环，每个衬砌环包括至少两块上述
的任意一种隧道衬砌用减压管片。每个衬砌环中相邻的两块管片通过环向螺栓连接，相连
的两个衬砌环通过轴向螺栓连接。图2中表示的衬砌环包括三块隧道衬砌用减压管片，其
中，位于上侧的两块具有连通和集水两种功能，位于最下侧的一块具有连通、集水和排水三
种功能。
具体的，每个衬砌环中的隧道衬砌用减压管片的排水通道130相连通，且至少有一
块隧道衬砌用减压管片的弧形外表面110上设有与其内排水通道130相连通的进水端口
111，至少有一块隧道衬砌用减压管片的弧形内表面120上设有与其内排水通道130相连通
的出水端口122。设置进水端口111时，首先确定隧道内的出水点，再在出水点所对应的隧道
衬砌用减压管片上钻进水端口111；设置出水端口122时，方便地下水排入隧道内的排水渠
即可。待回填的豆砾石和浆液固结密实，并将该衬砌环中管片间缝隙进行勾缝处理后，将排
水通道130、进水端口111和出水端口122封堵即可。
为避免排水过程中，未凝结的细颗粒被水带走，所述进水端口111上设置有滤网。
滤网通常为预埋的钢筋网片，起过滤阻挡作用，在排水过程不会将豆砾石带入排水通道130
内，且使浆液也难以入内。