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水泥管在隧道工程中的应用案例有哪些?

2025.08.09

水泥管在隧道工程中应用广泛,其耐久性、抗压性和经济性使其成为关键建材之一,以下是典型应用案例:

1. 排水系统组件

隧道内部渗水、雨水及消防废水需排放,直径300-1500mm的水泥管常作为主排水通道。例如英法海峡隧道采用钢筋混凝土管构建纵向排水沟,其抗渗等级达P12,可承受2MPa水压。东京湾海底隧道更创新使用带内衬PVC涂层的水泥管,兼具防腐与抗冲刷性能。

2. 通风管道结构层

山区隧道常将水泥管作为通风竖井衬砌,如终南山隧道在海拔2000米处设置直径4米的预制管节,管壁厚度达40cm,内嵌钢纤维提升抗裂性能。这种设计使通风系统在火灾时可耐受800℃高温2小时,远超金属管道耐火极限。

3. 电缆管线保护廊道

城市综合管廊隧道普遍采用矩形水泥管模块,深圳前海地下管廊使用3×3米预制管节,内部设置多层支架,实现电力、通信、燃气管道分层布设。管节接口采用承插式橡胶密封,抗震等级达8度设防。

4. 盾构隧道管片结构

南京长江隧道应用C50混凝土管片,单环由7块管片拼装而成,接缝采用三元乙丙橡胶止水带。管片预埋注浆孔道,在掘进过程中同步注浆填充地层空隙,控制地表沉降在15mm以内。

5. 临时支护体系

新奥法施工中常采用水泥管棚作为超前支护,成昆铁路复线隧道使用φ108mm管棚,环向间距40cm,纵向搭接3米,配合注浆形成加固圈,成功穿越富水砂层地段。

随着UHPC(超混凝土)技术发展,水泥管承载能力已突破150MPa,瑞士圣哥达基线隧道创新应用钢-混凝土复合管片,将结构厚度减少30%。未来,3D打印预制管节、自修复混凝土管等新技术将进一步拓展应用场景。