專利名稱：一種連拱隧道結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種連拱隧道結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著我國鐵路、公路建設(shè)的不斷延伸發(fā)展，經(jīng)常遇到需要穿越巖體的情況，因此鐵路隧道、公路隧道工程日漸增多。分幅修建的單體隧道在選線、洞口位置選擇等方面限制頗多；而且分幅修建兩條單體隧道造價高，對環(huán)境影響較大。連拱隧道結(jié)構(gòu)是近三十年來隨著高等級公路建設(shè)發(fā)展而出現(xiàn)的一種隧道結(jié)構(gòu)形式，具有較好的適用性和優(yōu)越性，尤其適用于用地受限、山區(qū)地形復(fù)雜、道路展現(xiàn)困難等情況。這類隧道往往設(shè)在淺埋偏壓、圍巖軟弱、巖溶等地質(zhì)復(fù)雜的路段，其在施工過程中圍巖的穩(wěn)定性備受關(guān)注。同時，連拱隧道結(jié)構(gòu)恰好彌補了分幅修建單體隧道的不足，應(yīng)用日趨廣泛；進入90年代后，我國在云南、貴州等省的一些高速公路工程中多次應(yīng)用了連拱隧道結(jié)構(gòu)。連拱隧道結(jié)構(gòu)具備了一系列的特點⑴可以避免隧道洞口大橋分幅建造；(2)占地面積少；(3)對環(huán)境影響范圍??；(4)可以有效減少隧道施工長度，節(jié)約造價；(5)便于大橋與隧道的連接；(6)安全性能良好。但是傳統(tǒng)的連拱隧道結(jié)構(gòu)，如公開號為CN 201363150Y的中國專利公開了一種雙連拱隧道，其左右幅隧道的初期襯砌和二次襯砌結(jié)構(gòu)均支撐在直墻式的中隔墻上，中隔墻處結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜，同時由于連拱隧道往往設(shè)在淺埋偏壓處，左右幅的埋深不一致，中隔墻往往偏心受壓較嚴(yán)重，易產(chǎn)生裂縫；中隔墻上方巖體呈牛鼻子狀，該處巖體應(yīng)力集中較大，對于V、IV、III級別的圍巖，該處最窄寬度分別只有20cm、46cm、75cm,寬度越小，應(yīng)力越集中，同時由于施工需經(jīng)過幾次直接的爆破影響，巖石強度大為降低，因此該處的巖體極易受壓破壞，產(chǎn)生較大的變形，將影響整個隧道的穩(wěn)定性從巖體開挖輪廓面來講，中隔墻上方巖體應(yīng)力集中大，不利于發(fā)揮巖體的自承能力，這樣往往造成加強支護措施，加密錨桿和噴砼厚度，從而增加工程造價。在從使用運行情況來看，傳統(tǒng)的連拱隧道中隔墻處滲漏水問題突出，中隔墻處常出現(xiàn)裂縫。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述技術(shù)缺陷，本實用新型提供了一種連拱隧道結(jié)構(gòu)，改善了圍巖、中隔墻和二次襯砌的受力狀態(tài)，提高了隧道整體的安全穩(wěn)定性，解決了傳統(tǒng)連拱隧道中隔墻滲漏水的問題。一種連拱隧道結(jié)構(gòu)，包括左右兩個隧道，兩個隧道通過中隔墻相連；所述的隧道包括有初期支護、二次襯砌、仰拱和防排水系統(tǒng)；所述的二次襯砌與仰拱成獨立環(huán)狀結(jié)構(gòu)，兩側(cè)隧道的初期支護分別支撐于中隔墻頂部；所述的二次襯砌與初期支護和中隔墻之間設(shè)有防排水構(gòu)造層。所述的中隔墻為鋼筋混凝土墻體；其采用復(fù)合曲墻式結(jié)構(gòu)，其側(cè)面和頂面均為曲面，其最小厚度為180cm;這樣能夠大大改善圍巖的受力狀態(tài)，可計算出中隔墻及其上方圍巖的應(yīng)力分布，明確了中隔墻的受力，減少了中隔墻上方巖體的應(yīng)力集中，有利于充分發(fā)揮圍巖自承能力，從而減少了對二次襯砌的壓力。所述的中隔墻側(cè)面與兩側(cè)隧道洞的二次襯砌相配合；中隔墻頂面與圍巖開挖面相配合；中隔墻只承受初期支護傳遞過來的力以及中隔墻上方圍巖的壓力。所述的二次襯砌為模注鋼筋混凝土 ；其橫斷面為圓形、二心圓、三心圓或橢圓形等；兩個隧道的二次襯砌采用左右幅獨立成拱，左右幅隧道圍巖的松馳壓力由獨立拱承受，減少了對中隔墻的偏壓和承載，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計大大地改善了圍巖、中隔墻和二次襯砌的受力狀態(tài)，提高了整個結(jié)構(gòu)的安全度，同時可避免因偏壓引起的裂縫。所述的防排水系統(tǒng)包括兩條縱向排水盲溝、兩條路基邊溝和多條環(huán)向排水帶；所述的環(huán)向排水帶設(shè)置于防排水構(gòu)造層與初期支護和中隔墻之間。所述的環(huán)向排水帶兩端分別與兩條縱向排水盲溝連接；兩條縱向排水盲溝通過橫 向弓I水管分別與兩條路基邊溝連接。所述的環(huán)向排水帶的厚度為4mm,寬度為100 150mm,其橫截面為矩形；相鄰兩條環(huán)向排水帶的縱向間距為2 10m。所述的防排水構(gòu)造層包括防水層和設(shè)于防水層上的排水濾層；所述的防水層設(shè)置于二次襯砌上；這樣左右幅隧道圍巖(包括中隔墻上方的圍巖)的滲水分別通過各自的排水濾層、經(jīng)環(huán)向排水帶排至兩側(cè)的縱向排水盲溝，再通過橫向弓I水管排至兩側(cè)路基邊溝。本實用新型的有益效果為(I)本實用新型優(yōu)化了連拱隧道結(jié)構(gòu)，改善了圍巖、中隔墻和二次襯砌的受力狀態(tài)，提高了整個結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性。(2)本實用新型優(yōu)化了連拱隧道防排水系統(tǒng)，提高了隧道的防排水性能，解決了傳統(tǒng)連拱隧道中隔墻滲漏水的問題。(3)本實用新型結(jié)構(gòu)便于施工，簡化了施工工藝，便于發(fā)揮圍巖的自承能力，能實現(xiàn)機械化作業(yè)，加快了施工進度，提高了施工過程中的安全性。

圖I為本實用新型連拱隧道的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖I沿AA’方向的截面圖。
具體實施方式
為了更為具體地描述本實用新型，
以下結(jié)合附圖及具體實施方式
對本實用新型的技術(shù)方案進行詳細(xì)說明。如圖I所示，一種連拱隧道結(jié)構(gòu)，包括左右兩個隧道，兩個隧道通過中隔墻3相連；隧道包括有初期支護I、二次襯砌2、仰拱4和防排水系統(tǒng)；二次襯砌2與仰拱4成獨立環(huán)狀結(jié)構(gòu)，兩側(cè)隧道的初期支護I分別支撐于中隔墻3頂部；二次襯砌2與初期支護I和中隔墻3之間設(shè)有防排水構(gòu)造層5。中隔墻3為鋼筋混凝土墻體；其采用復(fù)合曲墻式結(jié)構(gòu)，其側(cè)面和頂面均為曲面，底面為平面并設(shè)有墻腳，中隔墻3的最小厚度為180cm;這樣能夠大大改善圍巖7的受力狀態(tài)，可計算出中隔墻3及其上方圍巖7的應(yīng)力分布，明確了中隔墻3的受力，減少了中隔墻3上方巖體的應(yīng)力集中，有利于充分發(fā)揮圍巖7自承能力，從而減少了對二次襯砌2的壓力。中隔墻3側(cè)面與兩側(cè)隧道洞的二次襯砌2相配合；中隔墻3頂面與圍巖7開挖面相配合；中隔墻3只承受初期支護I傳遞過來的力以及中隔墻3上方圍巖7的壓力。二次襯砌2為模注鋼筋混凝土，其橫斷面為二心圓，其厚度可根據(jù)圍巖級別取40 50cm ;兩個隧道的二次襯砌2采用左右幅獨立成拱，左右幅隧道圍巖的松馳壓力由獨立拱承受，減少了對中隔墻3的偏壓和承載，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計大大地改善了圍巖7、中隔墻3和二次襯砌2的受力狀態(tài)，提高了整個結(jié)構(gòu)的安全度，同時可避免因偏壓引起的裂縫。 防排水系統(tǒng)包括兩條縱向排水盲溝62、兩條路基邊溝64和多條環(huán)向排水帶61 ;如圖2所示，環(huán)向排水帶61設(shè)置于防排水構(gòu)造層5與初期支護I和中隔墻3之間；防排水構(gòu)造層5包括防水層51和設(shè)于防水層51上的排水濾層52 ;防水層51設(shè)置于二次襯砌2上；本實施方式中，排水濾層52采用400g/m2 土工無紡布，防水層51采用隧道專用防水卷材，厚度為I. O I. 5mm ;縱向排水盲溝62采用土工布包裹打孔波紋管，管徑為100mm。環(huán)向排水帶61兩端分別與兩條縱向排水盲溝62連接；兩條縱向排水盲溝62通過橫向引水管63分別與兩條路基邊溝64連接；環(huán)向排水帶61的厚度為4mm,寬度為100 150mm，其橫截面為矩形；相鄰兩條環(huán)向排水帶61的縱向間距為2 IOm ;可根據(jù)滲水量不同調(diào)節(jié)間距，滲水量大，取小值；滲水量小，取大值。這樣左右幅隧道圍巖(包括中隔墻上方的圍巖)的滲水分別通過各自的排水濾層52、經(jīng)環(huán)向排水帶61排至兩側(cè)的縱向排水盲溝62，再通過橫向引水管63排至兩側(cè)路基邊溝64。
權(quán)利要求1.一種連拱隧道結(jié)構(gòu)，包括左右兩個隧道，兩個隧道通過中隔墻相連；所述的隧道包括有初期支護、二次襯砌、仰拱和防排水系統(tǒng)；其特征在于所述的二次襯砌與仰拱成獨立環(huán)狀結(jié)構(gòu)，兩側(cè)隧道的初期支護分別支撐于中隔墻頂部；所述的二次襯砌與初期支護和中隔墻之間設(shè)有防排水構(gòu)造層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連拱隧道結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的中隔墻為鋼筋混凝土墻體。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連拱隧道結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的中隔墻采用復(fù)合曲墻式結(jié)構(gòu)，其側(cè)面和頂面均為曲面，其最小厚度為180cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連拱隧道結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的二次襯砌為模注鋼筋混凝土。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連拱隧道結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的二次襯砌的橫斷面為圓形、二心圓、三心圓或橢圓形。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連拱隧道結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的排水系統(tǒng)包括兩條縱向排水盲溝、兩條路基邊溝和多條環(huán)向排水帶；所述的環(huán)向排水帶設(shè)置于防排水構(gòu)造層與初期支護和中隔墻之間；所述的環(huán)向排水帶兩端分別與兩條縱向排水盲溝連接；兩條縱向排水盲溝通過橫向弓I水管分別與兩條路基邊溝連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的連拱隧道結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的環(huán)向排水帶的橫截面為矩形，其厚度為4mm,寬度為100 150mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的連拱隧道結(jié)構(gòu)，其特征在于相鄰兩條環(huán)向排水帶的縱向間距為2 10m。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或6所述的連拱隧道結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的防排水構(gòu)造層包括防水層和設(shè)于防水層上的排水濾層，所述的防水層設(shè)置于二次襯砌上。
專利摘要本實用新型公開了一種連拱隧道結(jié)構(gòu)，包括左右兩個隧道，兩個隧道通過中隔墻相連；隧道包括有初期支護、二次襯砌、仰拱和防排水系統(tǒng)；二次襯砌與仰拱成獨立環(huán)狀結(jié)構(gòu)，兩側(cè)隧道的初期支護分別支撐于中隔墻頂部；二次襯砌與初期支護和中隔墻之間設(shè)有防排水構(gòu)造層。本實用新型通過優(yōu)化連拱隧道結(jié)構(gòu)，改善了圍巖、中隔墻和二次襯砌的受力狀態(tài)，提高了整個結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性；簡化了施工工藝，能實現(xiàn)機械化作業(yè)，加快了施工進度，增大了施工過程中的安全性；本實用新型還優(yōu)化了連拱隧道的防排水設(shè)計，較好地解決了傳統(tǒng)連拱隧道中隔墻滲漏水的問題。
文檔編號E21D9/14GK202707073SQ20122039384
公開日2013年1月30日 申請日期2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月10日
發(fā)明者俞帆 申請人:浙江省交通規(guī)劃設(shè)計研究院