[實用新型]高速鐵路淺埋偏壓地段大跨不對稱雙連拱三線隧道

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320021956.0
• 申請日: 2013-01-16
• 公開（公告）號: CN203130092U
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫其清;尚寒春;鄭宗溪;趙萬強;高楊;陶偉明;曹彧;譚永杰;何達;潘朋;許懷;何洋;張俊儒;鄧軍橋;馬青
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵二院工程集團有限責任公司
• 主分類號: E21D9/14
• 分類號: E21D9/14
• 代理公司: 成都惠迪專利事務所 51215
• 代理人: 王建國

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及鐵路隧道,特別涉及一種高速鐵路淺埋偏壓地段大跨不對稱雙連拱三線隧道。

背景技術(shù)

隨著國家鐵路建設(shè)的高速發(fā)展，鐵路單線隧道與鐵路雙線隧道超近距并行的情況非常普遍，一般當隧道平曲線處在直線上時，在規(guī)劃和設(shè)計中會合修三線單洞隧道，隧道斷面面積能既滿足規(guī)范規(guī)定，又符合空氣動力學效應相關(guān)要求；但當隧道平曲線處在曲線地上時，特別是隧道洞口處在“燕尾式”曲線困難地段時，若再選擇三線單洞隧道，隧道斷面開挖量太大，施工風險極高，大部分隧道凈空形成浪費，隧道斷面極不經(jīng)濟，為了經(jīng)濟、合理、安全，應研究其他的隧道結(jié)構(gòu)。

雙連拱隧道在我國已有30多年工程實踐，大多數(shù)都是在公路隧道中應用，隧道斷面為等跨對稱結(jié)構(gòu)，且連拱隧道開挖跨度較大，施工工序繁多，開挖和支護相互交錯，圍巖應力變化和襯砌荷載轉(zhuǎn)換十分復雜，尤其中墻受力，壓、拉、彎、扭、剪均有。另外，施工過程中圍巖應力分布，以及襯砌受力變形狀況不明確，左右洞施工對中墻的影響難以把握，增加了隧道施工變形和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性控制的難度，稍有不慎，就會造成結(jié)構(gòu)失穩(wěn)破壞、地層開裂甚至塌方。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種高速鐵路淺埋偏壓地段大跨不對稱雙連拱三線隧道，旨在降低隧道洞口大跨段施工風險，并大幅度縮減施工工期和節(jié)約工程投資。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：

本實用新型的高速鐵路淺埋偏壓地段大跨不對稱雙連拱三線隧道構(gòu)造，其特征是：它包括單洞單線隧道、單洞雙線隧道和中隔墻，單洞單線隧道與單洞雙線隧道大跨不對稱雙連拱結(jié)構(gòu)，中隔墻設(shè)置在兩者之間，單洞單線隧道設(shè)置于上覆土層厚度較大側(cè)。

所述中隔墻沿其長度方向間隔設(shè)置有與單洞單線隧道、單洞雙線隧道相通的開孔。

本實用新型的有益效果是，解決了高速鐵路隧道三線合修隧道洞口處在“燕尾式”平曲線困難段的設(shè)計難點；可大幅度縮減施工工期和節(jié)約工程投資，降低了隧道洞口大跨段施工風險與隧道施工對周邊環(huán)境的影響；可有效緩解洞口處的空氣動力效應，提高乘車舒適度，使空氣動力學指標達到規(guī)范要求。

附圖說明

本說明書包括如下三幅附圖：

圖1是本實用新型高速鐵路淺埋偏壓地段大跨不對稱雙連拱三線隧道的橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型高速鐵路大跨淺埋偏壓地段大跨不對稱雙連拱三線隧道中隔墻的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型高速鐵路淺埋偏壓地段大跨不對稱雙連拱三線隧道燕尾式隧道平面曲線布置圖。

圖中示出部位、構(gòu)件及所對應的標記：單洞單線隧道10、單洞雙線隧道20、中隔墻30、開孔31。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

參照圖1和圖3,本實用新型的高速鐵路淺埋偏壓地段大跨不對稱雙連拱三線隧道，它包括單洞單線隧道10、單洞雙線隧道20和中隔墻30，單洞單線隧道10與單洞雙線隧道20大跨不對稱雙連拱結(jié)構(gòu)，中隔墻30設(shè)置在兩者之間，單洞單線隧道10設(shè)置于上覆土層厚度較大側(cè)。通過對施工條件下圍巖與襯砌結(jié)構(gòu)的應力、位移、塑性區(qū)的分析，不管是位移還是應力值，單洞單線隧道10位于上覆土層厚度較大側(cè)均小于單洞雙線隧道20位于上覆土層厚度較大側(cè)，因此從降低隧道洞口大跨段施工風險和使工程更經(jīng)濟合理方面考慮，單洞單線隧道10應設(shè)置于上覆土層厚度較大側(cè)。

本實用新型有效地解決了高速鐵路隧道淺埋偏壓地段三線合修隧道洞口處在“燕尾式”平曲線困難段的設(shè)計難點。若按傳統(tǒng)的單洞三線隧道斷面設(shè)計，隧道襯砌內(nèi)輪廓軌面以上有效面積為212.94m²，隧道凈空就浪費了近67.78m²，實際上相當于一個四線隧道的斷面。而在本實用新型的高速鐵路三線隧道構(gòu)造中，單洞單線隧道10襯砌內(nèi)輪廓軌面以上有效面積為49.91m²，單洞雙線隧道20襯砌內(nèi)輪廓軌面以上有效面積為88.08m²。兩者相比較，可節(jié)約隧道開挖土石25%，節(jié)約鋼筋混凝土10%，節(jié)約鋼筋15%，工期提前20%，因此可大幅度縮減施工工期和節(jié)約工程投資，并降低隧道洞口大跨段施工風險與隧道施工對周邊環(huán)境的影響。

參照圖2,為有效緩解洞口處的空氣動力效應，使空氣動力學指標達到規(guī)范要求，所述中隔墻30上沿其長度方向間隔設(shè)置有與單洞單線隧道10、單洞雙線隧道20相通的開孔31。

以上所述只是用圖解說明本高高速鐵路淺埋偏壓地段大跨不對稱雙連拱三線隧道的一些原理,并非是要將本實用新型局限在所示和所述的具體結(jié)構(gòu)和適用范圍內(nèi)，故凡是所有可能被利用的相應修改以及等同物，均屬于本實用新型所申請的專利范圍。