[實(shí)用新型]一種隧道基底變形的預(yù)防裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820251002.1
• 申請日: 2018-02-11
• 公開（公告）號: CN207829891U
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶偉明;王磊;余大龍;宋洋
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D11/00
• 代理公司: 四川力久律師事務(wù)所 51221
• 代理人: 王蕓

本實(shí)用新型公開了一種隧道基底變形的預(yù)防裝置，包括設(shè)置在隧道一側(cè)或兩側(cè)的鉆孔作業(yè)腔體，以及從所述作業(yè)腔體沿著隧道橫向方向鉆設(shè)有的水平鉆孔，且所述水平鉆孔的內(nèi)壁設(shè)有支護(hù)管。本裝置在隧道一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置鉆孔作業(yè)腔體，再通過作業(yè)腔體鉆設(shè)水平鉆孔，便于施工和檢修；本裝置的水平鉆孔沿隧道縱向方向設(shè)置，通過水平鉆孔的內(nèi)縮變形，來給整個隧道縱向范圍內(nèi)的隧底圍巖提供變形空間，從而可減少因圍巖應(yīng)力調(diào)整引起的圍巖體積增量，達(dá)到消除隧底上拱、控制隧底變形的目的；本裝置設(shè)有的水平鉆孔同時起到了應(yīng)力釋放，減小運(yùn)營期間隧道基底荷載對隧道仰拱破壞的作用，有效的控制了復(fù)雜地質(zhì)隧道基底上拱的施工及運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及鐵路工程建設(shè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種隧道基底變形的預(yù)防裝置。

背景技術(shù)

高速鐵路對線路平順性要求極高，如軌道平順性不良，將引起機(jī)車車輛劇烈振動，輪軌動作用力成倍增大，嚴(yán)重危害軌道和機(jī)車車輛部件，影響列車速度的提高，甚至容易引起列車脫軌傾覆，危及行車安全。目前，我國高速鐵路都采用無砟軌道型式，無砟軌道鋪設(shè)在隧道時，隧道的開挖破壞了隧底圍巖原有的應(yīng)力平衡狀態(tài)，隧底圍巖需要經(jīng)過一輪新的應(yīng)力調(diào)整期后，才能重新進(jìn)入應(yīng)力平衡狀態(tài)。在隧底圍巖進(jìn)行應(yīng)力調(diào)整的過程中，圍巖應(yīng)力調(diào)整會引起膨脹巖膨脹，從而圍巖體積產(chǎn)生部分增量，引起無砟軌道隧底產(chǎn)生向上變形(上拱)，嚴(yán)重影響了高速鐵路軌道的平順性。

現(xiàn)有的軌道線路的平順性主要通過扣件進(jìn)行調(diào)整，但扣件的最大調(diào)整量有限。當(dāng)軌道隧底的上拱變形量大于扣件最大調(diào)整量時，線路的平順性無法得以保障，將影響鐵路運(yùn)輸秩序，甚至危及行車安全。采用什么技術(shù)措施來避免或消除隧底上拱，實(shí)現(xiàn)隧底變形控制是亟需解決的一個重大技術(shù)難題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的通過扣件進(jìn)行調(diào)整時，當(dāng)軌道隧底的上拱變形量大于扣件最大調(diào)整量時，線路的平順性無法得以保障的問題，提供一種隧道基底變形的預(yù)防裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：

一種隧道基底變形的預(yù)防裝置，包括設(shè)置在隧道一側(cè)或兩側(cè)的鉆孔作業(yè)腔體，以及從所述作業(yè)腔體沿著隧道橫向方向鉆設(shè)有的水平鉆孔，所述水平鉆孔是水平設(shè)置的，且所述水平鉆孔的內(nèi)壁設(shè)有支護(hù)管。

本裝置在隧道一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置鉆孔作業(yè)腔體，再通過作業(yè)腔體鉆設(shè)水平鉆孔，便于施工和檢修。本裝置所有的水平鉆孔沿隧道縱向方向設(shè)置，通過水平鉆孔的內(nèi)縮變形，來給整個隧道縱向范圍內(nèi)的隧底圍巖提供足夠的變形空間，從而可減少因圍巖應(yīng)力調(diào)整引起的圍巖體積增量，達(dá)到消除隧底上拱、控制隧底變形的目的。本裝置設(shè)有的水平鉆孔同時起到了應(yīng)力釋放，減小運(yùn)營期間隧道基底荷載對隧道仰拱破壞的作用，有效的控制了復(fù)雜地質(zhì)隧道基底上拱的施工及運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)，大大節(jié)約了后期隧道仰拱上拱的整治維護(hù)費(fèi)用，為防止復(fù)雜地質(zhì)隧道基底上拱設(shè)計(jì)提供了科學(xué)依據(jù)，保證了隧道施工及運(yùn)營的安全性，使隧道設(shè)計(jì)更加合理、安全、可靠。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所有所述水平鉆孔設(shè)置的方向均垂直于隧道縱向方向，即設(shè)置在隧道的橫截面上。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述水平鉆孔設(shè)置在初期支護(hù)的正下方，且所述水平鉆孔的長度大于所述隧道的橫向長度，以提供整個隧道橫向范圍內(nèi)隧底圍巖的變形空間。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，在隧道同一橫截面的不同高度上設(shè)有若干根所述水平鉆孔。通過設(shè)置多根水平鉆孔，可為隧底圍巖提供更大的變形空間，達(dá)到消除隧底上拱、控制隧底變形的目的。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，一部分所述水平鉆孔設(shè)置的方向垂直于隧道縱向方向，另一部分所述水平鉆孔設(shè)置的方向傾斜于隧道縱向方向，即傾斜于隧道的橫截面設(shè)置。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所有所述水平鉆孔沿隧道縱向方向均勻設(shè)置。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述作業(yè)腔體與隧道連接處設(shè)有可開合的門，方便檢測應(yīng)力片的應(yīng)力結(jié)果，便于檢修等工作。