[發明專利]四線大跨臺基復合拱形隧道襯砌構造

無效

• 申請號: 201110132990.0
• 申請日: 2011-05-23
• 公開（公告）號: CN102213099A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: 朱勇;卿偉宸;楊昌宇;高揚;陶偉明;李敬;林本濤;張慧玲;章慧健;甘目飛;鞏江峰
• 申請（專利權）人: 中鐵二院工程集團有限責任公司
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D11/10;E21D11/18;E21D21/00
• 代理公司: 成都惠迪專利事務所 51215
• 代理人: 王建國

技術領域

本發明涉及鐵路隧道襯砌構造，特別涉及一種軟巖地層淺埋段四線大跨隧道襯砌構造。

背景技術

我國是一個多山的國家，尤其是西南山區地形、地質條件極為復雜，橋隧比重大，在建及擬建的大部分鐵路線路中，隧道比重占線路總長的50％以上，部分段落隧道比重達90％以上，由于由地形、運能等限制，大量車站布置需伸入隧道內。近年來隨著路網建設向山區發展，西南地區以滬昆客專、云桂、成蘭等為代表的高標準鐵路前期設計工作正在開展，由于受曲線半徑大、地形地質條件復雜、環保要求高等多種因素的制約，鐵路沿線部分地段設站條件極為困難，諸如四線大跨車站隧道不可避免。

在隧道修建過程中，隧道洞口淺埋段歷來就是施工的難點，對于四線大跨隧道，由于跨度大、埋深淺、圍巖荷載大，且洞口淺埋段山體表層巖石大都風化極為嚴重，強度低，穩定性差，采用傳統的支護結構和開挖方式，開挖后拱腳下沉大，拱頂變形不宜控制，甚至導致襯砌開裂、失穩，造成坍塌事故。因此，為了確保施工和運營安全，必須優化支護結構型式，改善支護受力性態，有效提高支護結構的整體承載能力，以便有效控制超淺埋段四線大跨隧道拱頂沉降，避免支護開裂甚至塌方發生。

隧道襯砌結構作為隧道工程的永久受力結構，因此必須做到安全、可靠。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種四線大跨臺基復合拱形隧道襯砌構造，可有效控制四線大跨隧道拱頂沉降，避免因拱腳下沉、拱頂變形導致襯砌開裂甚至發生塌方事件，以確保隧道施工和運營的穩定及安全性。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案如下：

本發明的四線大跨臺基復合拱形隧道襯砌構造，包括由內而外設置的超前支護結構、初期支護結構和二次襯砌結構，其特征是：所述二次襯砌結構包括拱部二次襯砌結構、隧道兩側的臺座基礎結構及仰拱；所述超前支護結構包括拱部超前支護結構、臺座基礎側壁超前支護結構；所述初期支護結構包括拱部初期支護結構、臺座基礎側壁初期支護結構；拱部初期支護結構和拱部二次襯砌結構的下端分別支承于隧道兩側臺座基礎結構的上端。

在上述技術方案中，所述拱部超前支護是由徑向間隔布設的外層大管棚、內層大管棚復合構成，或者根據地形地質情況采用單層大管棚或中管棚。

本發明的有益效果是，將兩側臺座基礎結構，作為拱部初期支護結構和拱部二次襯砌結構的承載基礎，有效地解決了四線大跨隧道施工中拱部支護下沉變形的問題；拱部圍巖豎向荷載通過拱部支護結構由臺座基礎結構傳至基底；與一般單、雙線鐵路襯砌不同，仰拱不承受由拱墻結構傳來的圍巖豎向荷載，因此仰拱曲率半徑可根據基底圍巖情況盡量放大，甚至采用底板結構，可以大大減小開挖工程量；拱部采用雙層大管棚超前支護可增大管棚剛度，防止軟弱圍巖下沉、松弛和坍塌，從而有效減小開挖變形對地表的影響；

附圖說明

本說明書包括如下一幅附圖：

圖1是本發明四線大跨臺基復合拱形隧道襯砌構造的斷面結構示意圖。

圖中示出構件、部位名稱及所對應標記：拱部超前支護結構11、內層大管棚11a、外層大管棚11b、臺座基礎側壁超前支護結構12、拱部初期支護結構21、拱部噴射混凝土層21a、拱部型鋼鋼架21b、拱部系統錨桿21c、臺座基礎側壁初期支護結構22、臺座基礎側壁噴射混凝土層22a、臺座基礎側壁型鋼鋼架22b、臺座基礎側壁系統錨桿22c、鎖腳錨管22d、拱部二次襯砌結構31、臺座基礎結構32、仰拱33。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。