[發明專利]一種單洞雙線隧道拱頂轉折形排煙道及施工方法

在審

• 申請號: 202010260230.7
• 申請日: 2020-04-03
• 公開（公告）號: CN111287783A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 龍杰;王若晨;張濤;印建文;劉豐;周躍峰;劉昕;姚培儒;姜波;羅永剛;尹厚繼
• 申請（專利權）人: 中鐵二院工程集團有限責任公司
• 主分類號: E21F1/00
• 分類號: E21F1/00;E21D9/14;E21D1/03;E21D5/11
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 陳令軒

本發明涉及隧道工程領域，具體涉及一種單洞雙線隧道拱頂轉折形排煙道及施工方法，排煙道包括聯絡排煙道、平行排煙道和若干個豎井式排煙道；豎井式排煙道包括相連通的豎向段和橫向段，豎向段與隧道正洞連通，豎井式排煙道的橫向段與平行排煙道連通；平行排煙道沿隧道延伸方向設置且位于隧道正洞的斜上方，平行排煙道通過聯絡排煙道與隧道外部連通。本發明將平行排煙道移至正洞斜上方，縮短了豎井式排煙道的豎直長度，優化了排煙道的空間結構布置；在對豎井式排煙道的豎向段施工時，分層次施工，減小豎向段排煙道施工對已開挖洞室的擾動，降低施工安全風險。

技術領域

本發明涉及隧道工程領域，特別是一種單洞雙線隧道拱頂轉折形排煙道及施工方法。

背景技術

根據規范要求，對于長度大于20km的隧道，隧道需設置緊急救援站。在隧道緊急救援站的設計中，于隧道拱頂設有排煙道，排煙道的結構形式及施工是關鍵部分。

目前，在對單洞雙線救援站進行排煙道設計時，一般在隧道拱頂上方設有若干等距分布的豎井式排煙道，豎井式排煙道與隧道拱頂垂直，并與隧道連通；然后在距離隧道拱頂一定高度的正上方設置一段平行排煙道，平行排煙道與隧道走向平行，并與豎井式排煙道相連通；最后設置一段連接平行排煙道的聯絡排煙通道，將煙氣排出洞外。隧道正洞與豎井式排煙道、平行排煙道構成一個H形組合結構形式。

當救援站位于地質條件復雜地段，在對平行排煙道和豎井式排煙道施工時，容易產生嚴重的群洞效應，可能誘發大范圍的正洞拱頂塌方，排煙道結構的自穩性能較差。此外，由于豎井式排煙道位于平行排煙道正下方，當以平行排煙道作為施工運輸通道，組織豎井式排煙道施工時，交通條件受限，因此只能逐個對豎井式排煙道進行施工。總之，現有的排煙道施工安全風險高、施工組織效率低。

因此，研究一種排煙道結構形式，對于確保緊急救援站區段的隧道結構穩定，降低排煙道的施工風險，提高施工效率具有重要的工程意義和實用價值。

發明內容

本發明的目的在于：針對現有技術中排煙道結構形式的穩定性較低，易產生群洞效應的問題，提供一種單洞雙線隧道拱頂轉折形排煙道及施工方法。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種單洞雙線隧道拱頂轉折形排煙道，包括聯絡排煙道、平行排煙道和若干個豎井式排煙道；豎井式排煙道包括相連通的豎向段和橫向段，豎向段與隧道正洞連通，橫向段與平行排煙道連通；平行排煙道沿隧道延伸方向設置且位于隧道正洞的斜上方，平行排煙道通過聯絡排煙道與隧道外部連通。

本發明將豎井式排煙道分段設置，設有豎向段和橫向段，豎向段豎向設置，橫向段橫向設置。豎井式排煙道的豎向段相比現有技術中的豎井式排煙道的長度短，結構更穩定；且平行排煙道不直接以直線形的豎井式排煙道與隧道內部連通，而設置在隧道正洞的斜上方，在平行排煙道的側壁與豎井式排煙道的橫向段連接，平行排煙道底部的圍巖受擾動小，受力性能更好。此外，在以平行排煙道為施工通道基礎施工橫向段時，各橫向段排煙道的施工掌子面相對獨立，可同時進行多個橫向段施工。本發明排煙道的結構更穩定，不易造成拱頂塌方，且施工安全、效率高。

優選地，豎井式排煙道呈倒L形，橫向段的軸線與豎向段的軸線之間呈89-100度夾角，保證施工便利。

優選地，豎向段包括上部圈梁、中部圈梁和下部圈梁，下部圈梁與正洞拱頂連接，中部圈梁位于上部圈梁和下部圈梁之間，上部圈梁與橫向段連接，用來支護通道，有利于增加結構穩定性。

優選地，豎井式排煙道設有4-8個，適當加大各豎井式排煙道之間的間距，有利于結構穩定和降低群洞效應。

本發明另提供一種施工上述轉折形排煙道的方法，包括以下步驟：

S1.以聯絡排煙道作為施工通道基礎，施工平行排煙道；

S2.以平行排煙道作為施工通道基礎，施工豎井式排煙道的橫向段；