[發明專利]一種高速鐵路雙線隧道洞口緩沖結構

無效

• 申請號: 201210594862.2
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103016025A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 趙文成;肖明清;王克金;龔彥峰;王長法;李鳴沖;王春梅;李文勝;靳宗振
• 申請（專利權）人: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: E21D9/14
• 分類號: E21D9/14
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 黃行軍

技術領域

本發明涉及高速鐵路隧道領域，具體是指一種高速鐵路雙線隧道洞口緩沖結構。

背景技術

高速列車進入隧道時，車頭前方空間受到限制，導致車頭前方的空氣不能及時向四周擴散而被急劇壓縮形成空氣壓縮波。該壓縮波以音速傳播到隧道出口，約90%的以膨脹波的形式向隧道入口反射回去，其它約有10%的能量以脈狀沖擊波的形式自隧道出口向周圍區域輻射出去，形成微壓波。微壓波效應過強會產生氣動爆破噪聲即隧道音爆，并使得附近輕型結構（房屋窗戶）急劇振動等問題，導致噪聲污染，對周邊居民產生不良心理影響，對人居環境的危害性較大，成為高速鐵路隧道結構設計參數的重要影響因素，因此有必要采取措施對隧道洞口微壓波微效應進行緩解。目前國內外減緩微壓波的措施包括改造隧道結構和優化列車形狀。改造隧道結構的措施有改變洞門形式和設置洞口緩沖結構。

但是當對洞口附近環境有更高要求，比如隧道洞口附近有建筑物時，現有的洞口緩沖結構無法滿足嚴格的微壓波壓力峰值控制標準。

發明內容

本發明的目的是根據上述不足提供一種高速鐵路單線隧道洞口緩沖結構，該緩沖結構可以適用于雙線長隧道，并且緩解微壓波峰值效果好。

本發明是通過如下技術方案實現的：

一種高速鐵路雙線隧道洞口緩沖結構，其特征在于：所述緩沖結構為與隧道洞口襯砌對接的并位于隧道洞口外側的橫截面為矩形的矩形洞體，在矩形洞體的頂部沿矩形洞體長度方向設置1-5個開口，開口總面積與洞口襯砌內空橫截面積的面積比為30-90%,沿所述矩形洞體長度方向布置的各開口的面積朝隧道洞口方向按照50-90%逐漸減小。列車在高速進入隧道之前先通過矩形洞體，產生的空氣壓縮波可以通過通過矩形洞體頂部的開口得以排放，從而達到緩解微壓波的效果。

優選的，所述沿矩形洞體長度方向相鄰開口間距朝隧道洞口方向逐漸增大1.1-1.5倍。列車高速進入矩形洞體產生的微壓波沿隧道長度方向是逐漸減小的，因此該結構使緩解微壓波效應效果更好。

優選的，所述矩形洞體位于隧道入口段外側和/或位于隧道出口段外側。在隧道入口和出口各設置帶開口的矩形洞體，可以進一步緩解微壓波效應。

優選的，所述矩形洞體與隧道洞口襯砌等截面對接。施工難度更低。

優選的，所述隧道洞門為帽檐斜切式洞門。該洞門也可以起到緩解微壓波效應的作用。

本發明的緩沖結構采用在隧道入口和出口段設置矩形洞體，并且在矩形洞體上開設大小漸變的開口，起到緩解微壓波的效果。本發明緩沖結構能有效緩解長隧道，尤其是混凝土軌枕板式道床的長隧道洞口的微壓波效應，適用性更廣，能減少80%的微壓波。本發明可有效緩解高速鐵路隧道洞口的微壓波現象，防止隧道洞口產生的音爆對周邊環境造成的不良影響，社會效應顯著。由于結構簡單，整體性強，對地形和地質情況適用性強，施工方便，可以有效降低洞口設置緩沖結構而產生的生產成本，經濟效益顯著。

附圖說明

圖1為本發明的立體結構示意圖；

圖2為本發明的隧道入口段矩形洞體俯視示意圖；

圖3為本發明的隧道入口段矩形洞體縱向剖視圖；

1.隧道入口矩形洞體、2.帽檐斜切式洞門、3.開口、4.襯砌、5-9.第一開口至第五開口。

具體實施方式

以下結合附圖進一步說明本發明：

如圖1-3所示，本發明高速鐵路雙線隧道洞口緩沖結構為與隧道洞口襯砌4對接的并位于隧道洞口外側的橫截面為矩形的矩形洞體1，在隧道入口矩形洞體1的頂部沿矩形洞體長度方向設置5個開口即第一開口5至第五開口9。開口總面積與洞口襯砌內空橫截面積的面積比為30-90%，這樣可以最大程度的緩解洞口微壓波效應。沿所述矩形洞體1長度方向布置的各開口3的面積朝隧道洞口方向按照50-90%逐漸減小。

優選的，隧道入口矩形洞體1的洞體長度為60m。矩形洞體為整體鋼筋混凝土澆筑體，施工更方便，穩固性更好，安全度高。第一開口5的長度為6m，寬3m;第二開口6的長度為4.2m，寬3m；第三開口7的長度為3.6m，寬3m；第四開口8的長度為3m，寬3m；第五開口9的長度為2.2m，寬3m。所述開口間距c沿矩形洞體長度方向由矩形洞體至襯砌增大。所述隧道入口矩形洞體1和隧道出口矩形洞體2的橫斷面積與隧道洞口襯砌4橫斷面積大小相等，這樣更節省空間，適合于各種隧道。隧道洞門為帽檐斜切式洞門。這樣可以最大程度的緩解微壓波效應。

該緩沖結構所應用于高速鐵路單線隧道工程，減少微壓波效應達到80%，并且結構簡單，施工方便，具有很強的實用性。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。