[發(fā)明專利]一種相交隧道合建結(jié)構(gòu)及其施工方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010009064.3
• 申請(qǐng)日: 2020-01-06
• 公開（公告）號(hào): CN111075473A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐偉;曹詩定;彭坤;嚴(yán)建財(cái);徐立杰;劉亞光;譚海亮;李韞芃
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市綜合交通設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): E21D9/14
• 分類號(hào): E21D9/14;E21D9/00;E21D11/38;E21D20/00;E21D11/10;E21D11/18
• 代理公司: 深圳市華騰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44370
• 代理人: 彭年才

本發(fā)明適用于市政工程技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種相交隧道合建結(jié)構(gòu)及其施工方法。該相交隧道合建結(jié)構(gòu)具有上層隧道、下層隧道以及單洞雙層的合建段結(jié)構(gòu)。上層隧道與下層隧道在平面上呈十字交叉，合建段結(jié)構(gòu)位于上層隧道與下層隧道的交叉位置。合建段結(jié)構(gòu)于豎向方向的中間位置用中板隔開，中板上方空間供上層隧道車輛通行；中板下方空間供下層隧道車輛通行。通過該結(jié)構(gòu)，可將上層隧道與下層隧道的豎向高度差壓縮至極致，優(yōu)化了道路線型。同時(shí)，本發(fā)明提出的施工方法可從任何先行抵達(dá)該交叉節(jié)點(diǎn)的掌子面開始施工，避免了上層隧道以及下層隧道施工進(jìn)度不同而導(dǎo)致的窩工問題，有效縮短施工工期，可實(shí)施性強(qiáng)，造價(jià)低，值得大范圍推廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于市政工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種相交隧道合建結(jié)構(gòu)及其施工方法。

背景技術(shù)

隨著城市地下道路的快速興起，地下立交也越來越常見。地下立交一般設(shè)置多條匝道，匝道與主線或匝道與匝道之間不可避免地存在上下穿越關(guān)系。上下穿越的隧道現(xiàn)一般采用單獨(dú)建設(shè)的模式，建設(shè)時(shí)一般先施工下層隧道，后施工上層隧道。上下層隧道間的凈距一般不小于4m，隧道跨度越大，凈距越大，以減小后行施工的上層隧道對(duì)先行施工的下層隧道的影響，確保施工期間隧道的安全。但這做法會(huì)存在以下問題，必須下層隧道先行施工，若上層隧道已施工至交叉節(jié)點(diǎn)，而下層隧道未完成施工，則上層隧道需停工，待下層隧道施工完成該節(jié)點(diǎn)后復(fù)工；同時(shí)上下層隧道高差較大，往往導(dǎo)致隧道線型較差。因此，對(duì)地下相交隧道的結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行優(yōu)化，并提出適宜施工方法具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種相交隧道合建結(jié)構(gòu)，通過該結(jié)構(gòu)，可將上下層隧道豎向高差壓縮至極致，優(yōu)化道路線型；本發(fā)明的另一目的在于提出一種相交隧道合建結(jié)構(gòu)的施工方法，通過該方法可避免上下層隧道施工進(jìn)度不同而導(dǎo)致的窩工問題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種相交隧道合建結(jié)構(gòu)，其包括上層隧道、下層隧道以及合建段結(jié)構(gòu)；所述上層隧道、下層隧道在平面上呈十字交叉，所述合建段結(jié)構(gòu)位于所述上層隧道與下層隧道的交叉位置處，所述合建段結(jié)構(gòu)為單洞雙層結(jié)構(gòu)，其于豎向方向的中間位置用中板隔開，所述中板的上方空間為上層隧道，供上層隧道車輛通行；所述中板的下方空間為下層隧道，供下層隧道車輛通行。

進(jìn)一步的，所述上層隧道、下層隧道在靠近所述合建段結(jié)構(gòu)的一段范圍內(nèi)設(shè)置加強(qiáng)段，所述上層隧道的加強(qiáng)段、下層隧道的加強(qiáng)段及合建段結(jié)構(gòu)由初期支護(hù)、防水層以及二次襯砌組成，所述初期支護(hù)采用系統(tǒng)錨桿、噴射混凝土以及型鋼拱架，所述二次襯砌采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述下層隧道的加強(qiáng)段在與所述合建段結(jié)構(gòu)的連接位置處設(shè)置有受力轉(zhuǎn)換構(gòu)造，所述受力轉(zhuǎn)換構(gòu)造包括設(shè)置在所述初期支護(hù)內(nèi)的初支受力轉(zhuǎn)換梁及設(shè)置在所述二次襯砌內(nèi)的二襯受力轉(zhuǎn)換梁。

進(jìn)一步的，所述初支受力轉(zhuǎn)換梁采用型鋼外包噴射混凝土結(jié)構(gòu)，所述初支受力轉(zhuǎn)換梁外側(cè)按一定間距設(shè)置鎖腳鋼管，所述鎖腳鋼管一端位于圍巖中，另一端與所述初支受力轉(zhuǎn)換梁中的型鋼焊接，所述合建段結(jié)構(gòu)的上層拱形結(jié)構(gòu)的初期支護(hù)內(nèi)的型鋼拱架的腳部焊接于所述初支受力轉(zhuǎn)換梁上。

進(jìn)一步的，所述二襯受力轉(zhuǎn)換梁采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，所述二襯受力轉(zhuǎn)換梁的一側(cè)連接所述下層隧道的二次襯砌，所述二襯受力轉(zhuǎn)換梁的上方連接合建段結(jié)構(gòu)的上層拱形結(jié)構(gòu)的二次襯砌。

進(jìn)一步的，所述合建段結(jié)構(gòu)拱部的橫斷形狀與所述上層隧道的橫斷形狀保持一致，所述合建段結(jié)構(gòu)位于其拱部以下的區(qū)域采用直墻結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述下層隧道在靠近所述合建段結(jié)構(gòu)的外側(cè)設(shè)置變形縫，所述變形縫距離所述合建段結(jié)構(gòu)一段距離。

進(jìn)一步的，所述合建段結(jié)構(gòu)的中板內(nèi)沿所述上層隧道縱向設(shè)置連接所述上層隧道兩側(cè)水溝的水溝連通管。

為了實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明還提供了一種上述相交隧道合建結(jié)構(gòu)的施工方法，該方法根據(jù)施工工作面的不同，具有以下兩種方案。

一、以下層隧道掌子面為施工工作面時(shí)，施工方法包括以下步驟：