[發明專利]一種適用于軟巖條件下的雙聯拱形隧道支撐結構

在審

• 申請號: 202010017762.8
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111101967A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 陳定超;于洋;陸松源;盧建飛;陳成;趙祥岍;朱思宇;韓雨珩;梁燕翔
• 申請（專利權）人: 徐州工程學院
• 主分類號: E21D9/14
• 分類號: E21D9/14;E21D11/10;E21F11/00
• 代理公司: 北京淮海知識產權代理事務所(普通合伙) 32205
• 代理人: 張旭

本發明公開了一種適用于軟巖條件下的雙聯拱形隧道支撐結構，包括隧道支撐結構、中導洞橫梁和中導洞橫撐；在進行雙拱隧道開挖過程中，通過依次在沿隧道開挖方向設置隧道截面支撐結構，在隧道走向上相鄰兩個隧道截面支撐結構之間通過檁條連接，在同一平面上隧道截面支撐結構之間通過中導洞橫梁和中導洞橫撐連接，通過邊挖掘邊支撐完成整個隧道的挖掘支撐工作；形成行車空間和中導洞，中導洞用于在隧道出現事故時，保證人員及時避險；支撐結構斷面形狀與軟巖地質下土層開挖后的形狀較為相似，使其可循著斷面形狀進行模型的設計施工，減少建筑完成后對斷面缺口的填補；并在保證支撐強度的情況下，其結構簡單，施工方便，有效縮短施工周期。

技術領域

本發明涉及一種雙拱形隧道支撐結構，具體是一種適用于軟巖條件下的雙聯拱形隧道支撐結構。

背景技術

隧道是埋置于地層內的工程建筑物，是人類利用地下空間的一種形式。隨著社會的發展，地面上高樓林立，可用的面積越來越少，為了便于人們生活，緩解道路交通壓力，隧道應運而生。與傳統拱隧道相比，雙拱隧道具有以下優勢：(1)可以避免交通擁擠，緩解交通壓力；(2)較大空間有利于空氣流通，滿足采光度要求；(3)相對于單拱隧道其抗震性能更好；(4)排水性能較好，多方位多角度排水，保證隧道的質量；(5)安全性能高。然而在雙拱隧道的建設中也依然存在許多問題，在軟巖的地質條件下，地層開挖后形成的開挖斷面大多形狀不規則，具體來說是各式各樣的多邊形開挖斷面，因此對于傳統的圓形隧道而言，其前期支護、隧道的建設以及隧道的空隙回填相應迎來建設難題。進一步，普通傳統的雙連隧道中隔墻均為實心混凝土，一方面造成空間及材料浪費，另一方面隧道內部均為行車空間缺少安全逃生出口，一旦有緊急事故很難進行人群疏散。因此，如何提供一種雙拱形隧道支撐結構，使其能在保持原有優點的情況下，克服原有的缺點，是本行業的研究方向。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一種適用于軟巖條件下的雙聯拱形隧道支撐結構，隧道結構為多段拱形，與軟巖開挖形成的隧道斷面較為吻合，能有效保證支撐強度，另外其結構簡單，施工方便，從而有效縮短施工周期且減少建筑材料使用。另外設有逃生空間，能在隧道出現事故時，保證人員及時避險。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種適用于軟巖條件下的雙聯拱形隧道支撐結構，包括兩個隧道支撐結構、多個中導洞橫梁和多個中導洞橫撐，每個隧道支撐結構內部均形成一個行車空間；

所述每個隧道支撐結構由多個隧道截面支撐結構和多個檁條組成，多個隧道截面支撐結構沿隧道走向相互平行且等間距設置，相鄰兩個隧道截面支撐結構之間通過多個檁條固定連接；

所述每個隧道截面支撐結構包括拱架、兩個骨柱和橫撐，兩個骨柱分別設置在拱形隧道的兩側、且兩個骨柱下端均與拱形隧道底板垂直固定，橫撐水平放置在拱形隧道底板上，橫撐兩端分別與兩個骨柱下端固定連接，所述拱架由頂梁、兩個椽條、兩個腹桿和橫梁組成，頂梁固定在拱形隧道頂部，兩個椽條對稱設置在頂梁兩側、且兩個椽條上端分別與頂梁兩端固定連接，兩個椽條下端分別與兩個骨柱上端固定連接，兩個腹桿上端和頂梁的中點相互固定連接，兩個腹桿下端分別與兩個椽條側部固定連接，橫梁與頂梁平行設置、且橫梁兩端分別與兩個腹桿下端固定連接，使兩個腹桿和橫梁組成等腰三角形結構、且兩個腹桿之間的夾角為120°；最靠近隧道兩端口的兩個隧道截面支撐結構中均可以不設置橫梁，因此處于隧道兩端口處的隧道截面支撐結構能利用巖層整體的邊緣效應，從而在省略橫梁、橫撐和中導洞橫撐的情況下仍能保證其支撐強度。

處于同一截面的兩個隧道截面支撐結構之間通過中導洞橫梁和中導洞橫撐連接，其中中導洞橫梁兩端分別與兩個隧道截面支撐結構的椽條下端固定連接，中導洞橫撐兩端分別與兩個隧道截面支撐結構的骨柱下端固定連接、且中導洞橫撐與兩個隧道截面支撐結構的橫撐處于同一直線上；使中導洞橫梁、中導洞橫撐和兩個隧道截面支撐結構的骨柱形成中導洞、且中導洞與隧道走向平行。

進一步，所述中導洞寬度小于等于行車空間寬度的1/5；所述中導洞高度低于行車區間高度。