[發明專利]具有開孔明洞結構的隧道

無效

• 申請號: 201110450489.9
• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN102493817A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 任會;傅立新;王建華;王明明;蔣武軍
• 申請（專利權）人: 湖南省交通規劃勘察設計院
• 主分類號: E21D9/14
• 分類號: E21D9/14
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 趙洪;楊斌

技術領域

本發明涉及一種隧道，尤其涉及一種具有開孔明洞結構的隧道。

背景技術

隨著國民經濟現代化水平的不斷提高，人類因居住和從事各種活動而爭占土地的矛盾日趨激化。從宏觀上看，人口的增加和生活需求的增長與土地等自然條件的日益惡化和資源的逐漸枯竭引起的人類生存空間問題，應該說已達到了危機程度。在這種情況下，地下空間資源的開發與綜合利用，為人類生存空間的擴展提供了具有很大潛力的自然資源。

目前在城市的建設過程中，大量的采用了隧洞這種結構形式下穿城市的商業和生活區，以便節約用地，減少對環境的破壞。一般公路隧道建設中采用的結構形式主要有以下幾種：

（1）按隧道斷面形狀可以分為矩形、拱形、圓形和橢圓形等斷面形式；

（2）矩形斷面可分為單跨、雙跨及多跨等種類；

（3）拱形斷面可分為單拱、雙拱及多拱等種類；

（4）圓形斷面可分為單圓和多圓兩種形式。

雙向通行的公路隧道根據施工方法不同，采用的斷面形式也有差異。采用鉆爆法施工的隧道一般采用拱形斷面，采用盾構法施工的隧道一般采用圓形斷面，采用沉管法施工的隧道可采用圓形或矩形斷面。一般來說，暗挖施工的隧道采用圓形或近圓形的拱形斷面對結構受力較好，明挖施工的隧道則宜采用矩形或圓形斷面。

隧道設置矩形斷面的目的是盡可能地利用斷面的有效面積、降低工程規模及與接線的可靠銜接，并可有效減少拱部高度，適用于路線縱面標高受限制的區域，一般在城市道路中較為常見。矩形斷面的隧洞結構受力不如圓形斷面的好，拱頂一般不考慮額外增加荷載，故利用率不高，形成浪費，尤其在人口稠密的商業生活區，這種現象更加突出。

隧道其實是一個封閉的地下管狀結構，洞內空氣流通速度慢，有害氣體濃度較隧道外高，煙霧及粉塵不易消散。目前一般采用在隧道內設機械通風的形式解決此問題，利用風機從洞口送風進隧道或排風出隧道，后期的運營及養護成本均較高。

為此，我們有必要對隧道的結構形式及通風系統進行改進，以解決節約用地及隧道運營期的通風防災問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種結構形式簡單、施工方便、節約用地、節能環保的具有開孔明洞結構的隧道。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為一種具有開孔明洞結構的隧道，所述隧道主要由實體結構和開孔結構連接而成，所述實體結構包括位于隧道兩側的邊墻、位于隧道中部的中墻以及由所述邊墻和中墻支承的第一頂板；所述開孔結構包括位于隧道兩側的邊墻和位于隧道中部的支承件，所述支承件與其一側邊墻的頂部鋪設第二頂板，所述支承件與其另一側邊墻的頂部間隔鋪設有若干大梁，大梁上方鋪設有第三頂板，第三頂板圍成一開孔，開孔上方覆設透光板。

上述的具有開孔明洞結構的隧道中，所述支承件優選包括一排間隔布置的立柱和立柱上方設置的框架梁；所述第二頂板的兩側分別固接在所述框架梁和所述開孔結構的一側邊墻上；所述大梁的兩側分別固接在所述框架梁和所述開孔結構的另一側邊墻上。

上述的具有開孔明洞結構的隧道中，所述實體結構和開孔結構交替布置，所述開孔結構中的開孔位置沿隧道走向在隧道左右幅交替布設。

上述本發明的技術方案中，整個隧道結構根據開孔設置的有無化分為實體結構和開孔結構兩種類型。實體結構和開孔結構均采用雙洞型的“M”截面。實體結構中兩個隧洞結構的設置方式可以完全相同，即在隧道左右兩側各設置邊墻一片，在隧道中部設置中墻一片，頂部則可設置兩跨連續板（即上述的第一頂板），第一頂板與兩側的邊墻均可采用固結方式；所有邊墻及中墻的墻體基礎均采用條形基礎，條形基礎需設置在穩定并符合承載力要求的地基上，墻背需回填密實，并做好相應的排水工作。開孔結構中兩個隧洞結構的設置方式則存在差異，左右幅的隧洞需分別考慮，一般一處開孔結構只在左幅或右幅開孔，在優選的技術方案中，第三頂板上的開孔還應沿隧道走向左右幅錯開設置，以便更好地實現通風和采光功能。開孔結構在隧道左右兩側同樣各設置一片邊墻，中間則設置支承件，在優選的技術方案中，該支承件采用一排間隔布置的立柱替代，柱頂設置框架梁，單根立柱之間形成通風道，使左右兩側的隧洞能夠互相通風。開孔結構不開孔的半幅側頂部可直接采用現澆板（即第二頂板）鋪設，第二頂板分別與邊墻和中間的框架梁固接；開孔結構開孔的半幅側頂部則設置有若干大梁（大梁數量一般與立柱的數量相等，且設于立柱上方），大梁分別與邊墻及中間的框架梁固接，現澆面板（即第三頂板）支撐在大梁上部，其共同圍成孔口的截面形式。