CN103953066A - 新型复合式交通隧道 - Google Patents

Abstract

本发明涉及公路隧道结构，特别涉及一种能够减少建造隧道工程量，提高隧道周边紧邻空间利用率的复合式交通隧道。包括从地表向下挖掘建造而成的空间，在两侧设置对建造空间进行加固的挡土墙，在挡土墙之间浇筑有隧道外壁，隧道外壁围合形成隧道空间，在隧道顶板的上方设置有夹层空间，或者在隧道空间的隧道墙体上设置有将隧道空间分隔为上隧道层和下隧道层的夹层板。本发明一方面提高了隧道建设过程中的各种建成结构和空间的利用率，另一方面能够克服现有封闭的结构和回填的地层可能存在的安全隐患，同时本发明充分开发利用了隧道建设过程中形成的空间，人们还可以根据城市规划的需要，对夹层空间进行规划，使其具有多种功能。

Description

新型复合式交通隧道

技术领域

本发明涉及公路隧道结构，特别涉及一种能够减少建造隧道工程量，提高隧道周边紧邻空间利用的复合式交通隧道。 

背景技术

隧道夹空层空间是隧道设计和建造过程中，必然会扰动的地下土层或岩层空间，在开挖基坑、修建挡土墙、建造交叉线路的过程中，都会产生大量经支护但未用于隧道交通功能的建筑空间和废弃结构，即夹空层空间，同时如果采用明挖法建造也会大规模扰动地层。建设隧道的通常做法是，将废弃结构和空间封闭，并将扰动过的地层在隧道结构完成后用土石加以回填。这一方式不仅造成了大量的地下空间在开挖后被废弃，封闭的结构和回填的地层也存在长期的安全隐患，与现代环境保护和低碳建设的总体目标背道而驰。 

为解决这个问题，通常的做法是更加精细化地进行设计或采取暗挖或者盾构工法施工，但是建设成本更加高昂，推广困难。国内发明专利CN1319704“地下综合管廊及其地下空间综合开发利用的系统”，曾经提出：“将小区域内的可利用土地全部挖空，把电力、电信、给水、中水、天然气各种管线敷设在一个隧道式地下综合管廊中，地下综合管廊与其上面的地下交通路网和地下综合用房联系在一起，构成统一的主体结构。”但是在交通隧道的建设中在类似区域内全部挖空地层的做法，实际上是难以实现的，也是没有必要的。建设成本功能应用、土方运输与弃置等方面都将不经济，且也不一定符合现实的需求。 

发明内容

本发明针对现有技术的不足，设计了一种新型复合式的交通隧道，将隧道 建设过程中的建成的结构和开挖的地下空间组合呈夹层空间，一方面提高了隧道建设过程中的各种建成结构和空间的利用率，另一方面能够克服现有封闭的结构和回填的地层可能存在的安全隐患，同时本发明充分开发利用了隧道建设过程中形成的空间，人们还可以根据城市规划的需要，对夹层空间进行规划，使其具有多种功能。 

本发明通过以下技术方案实现： 

新型复合式交通隧道，包括在地表向下挖成的建造空间，建造空间的两侧设置有对建造空间进行加固的挡土墙，在挡土墙之间浇筑有隧道墙体，隧道墙体的中部形成隧道空间，其特征在于：所述的隧道墙体的上方设置有夹层空间，或者隧道空间的隧道墙体上设置有将隧道空间分隔为上隧道层和下隧道层的夹层板。 

本发明能够有效利用隧道建设过程中预先建造的各种结构和开挖的空间，在地下形成新的空间，一方面无需额外的大量的施工，降低了建造成本和缩短了建造时间，实现了低碳化的空间建造，另一方面扩大了城市空间，便于人们结合周围环境对地下空间做进一步的利用，将隧道分层，有利于提高隧道的利用率，无需建造平行的两个隧道空间，工程量小，缩减了隧道了建造成本。 

进一步的说，所述夹层空间包括在建造挡土墙时预先建造的夹层顶板，位于夹层顶板的下方设置有连接挡土墙的夹层底板，夹层地板和隧道墙体的顶部之间设置有回填层。 

进一步的说，所述夹层空间包括在建造挡土墙时预先建造的夹层顶板，夹层顶板位于隧道墙体的上方，在隧道墙体和夹层顶板之间设置有多个夹层立柱。 

上述两种结构的夹层空间，两种结构的选择主要取决于预先建造的辅助结构与隧道墙体顶部之间的距离，选择合适的结构有利于保证夹层空间的高度，满足后续夹层空间开发利用的要求。 

所述的隧道空间的壁面上涂覆有耐火涂层，设置的耐火涂层，用于提高隧 道墙体的耐火性能，避免处于高温中的隧道墙体出现碎裂的风险，提高了隧道墙体的耐火性能。 

进一步的说，所述的夹层板上开设有安装孔，安装孔内设置有可以转动的连接上隧道层和下隧道层的导板，导板的两侧设置有多个锁紧孔，位于导板的端部的夹层板上设置安装槽，安装槽内设置有驱动导板上下的提升装置，位于导板两侧的夹层板内部设置有驱动缸，驱动缸的端部连接有与导板的锁紧孔进行配合的锁紧柱，设置的导板能够将隧道的上隧道层和下隧道层进行连通，当其中某一隧道空间出现事故后，一方面方便人们进行疏散，另一方面也方便救援人员能迅速的到达事故的现场。 

一种新型复合式交通隧道的建造方法，其包括以下步骤： 

A、在地表挖制隧道的建造空间，并在建造空间的两侧修建挡土墙； 

B、在夹层顶板的下方的建造空间内浇筑隧道墙体； 

C、如果隧道墙体的高度小于层高，则在挡土墙之间修建楼板；如果隧道墙体的大于两个层高，则不在挡土墙之间修建楼板； 

D、如楼板与隧道墙体顶部之间的距离小于层高，则将楼板和隧道墙体之间的空隙回填，并将楼板作为底板，在楼板的上方架设新顶部，在楼板和新顶板之间形成夹层空间，如夹层顶板与隧道墙体顶部之间的距离大于层高，则在楼板和隧道墙体之间设置夹层立柱，在楼板和隧道墙体之间形成夹层空间，如隧道墙体高度大于两个层高，则在隧道墙体内的隧道空间中架设将隧道空间分为上隧道层和下隧道层的夹层板。 

上述的建造方法避免在地下形成封闭的结构，进而防止了由封闭的结构带来的安全隐患，减少了隧道完成后的回填工程量，降低了工程量，缩短了工程施工时间，提高了建造效率，实现了低碳化工程建设，另外该建造方法有效的实现隧道建造过程中预先建造的各种结构的利用，有利于扩大城市的地下空间，提高地下空间的利用效率，解决日益拥挤的城市问题。 

综上所述，本发明具有以下有益效果： 

1、本发明设计了一种新型的复合式交通隧道，能有效的将隧道建设过程中的预建结构和预挖空间进行充分利用，这样在隧道建成后，地下不会存在封闭的结构和回填的松软的地层；封闭的结构在地下经过长时间的潮湿环境容易发生坍塌，形成天坑，由于隧道上方会存在基础设施，人们在使用基础设施时，存在安全的风险，另外回填的地层的致密度肯定没有开挖之前的好，这就造成了回填的地层在压力较大的情况下容易出现凹陷等问题，对隧道表面铺设的道路或者其他交通设施存在影响，需要经常维护保养，造成了道路的保养成本较高。 

2、本发明所述的复合式交通隧道，有效的扩大了地表下方的空间利用，满足城市发展对空间的需要，所述夹层空间可以用于建设地下的停车场，解决城市表面停车空间少，停车难的问题，夹层空间还可以用于开发地下商业，丰富城市的商业元素，扩大了城市的商业规模，另外夹层空间还可以用于地下管网和设备的安装，安装在夹层空间中的地下管网便于人们对地下管网进行管理和维修，相比于埋于地下的管网，安装在夹层空间中的管网周围的环境较为干燥，被侵蚀的速度慢，有利于延长地下官网的使用寿命，降低维护成本。 

3、本发明所述的复合式交通隧道是对隧道建设过程中的预建结构和预挖空间的整合利用，额外的建设量小，符合建设过程中经济、高效和低碳化的要求。 

4、当隧道内出现事故后，本发明能够及时的通过夹层空间或者上隧道层和下隧道层将被困人员进行疏散，同时也便于救援人员能及时的到达事故现场进行救援，克服了现有隧道中救援困难的问题，缩短了救援时间，进而保证了事故中的人生财产安全。 

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，本发明前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。其中： 

图1为实施方式一的结构示意图； 

图2为实施方式二的结构示意图； 

图3为实施方式三的结构示意图； 

图4为夹层板与导板的安装示意图； 

图5为导板的侧视图； 

图中1为挡土墙，2为隧道空间，3为隧道墙体，4为回填层，5为夹层底板，6为夹层顶板，7为夹层立柱，8为夹层板，9为上隧道层，10为下隧道层，11为建造空间，81为驱动缸，82为导板，811为锁紧柱，821为锁紧孔，83为提升装置，84为安装孔。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。 

实施方式一 

如图1所示的新型复合式交通隧道，包括在地表向下挖成的建造空间11，建造空间11的两侧设置有对建造空间进行加固的挡土墙1，在挡土墙1之间浇筑有隧道墙体3，隧道墙体3的中部形成隧道空间2，所述的隧道墙体3的上方设置有夹层空间。 

所述夹层空间包括在建造挡土墙时预先建造的夹层顶板6，位于夹层顶板6的下方设置有连接挡土墙的夹层底板5，夹层地板5和隧道墙体的顶部之间设置有回填层4。 

实施方式二 

如图2所示的新型复合式交通隧道，包括在地表向下挖成的建造空间11，建造空间11的两侧设置有对建造空间进行加固的挡土墙1，在挡土墙1之间浇筑有隧道墙体3，隧道墙体3的中部形成隧道空间2，所述的隧道墙体3的上方设置有夹层空间。 

所述夹层空间包括在建造挡土墙时预先建造的夹层顶板6，夹层顶板6位于隧道墙体3的上方，在隧道墙体3和夹层顶板6之间设置有多个夹层立柱7。 

实施方式三 

如图3至图5所示的新型复合式交通隧道，包括在地表向下挖成的建造空间11，建造空间11的两侧设置有对建造空间进行加固的挡土墙1，在挡土墙1之间浇筑有隧道墙体3，隧道墙体3的中部形成隧道空间2，隧道空间2的隧道墙体3上设置有将隧道空间分隔为上隧道层9和下隧道层10的夹层板8。 

进一步的说，所述的夹层板8上开设有安装孔84，安装孔84内设置有可以转动的连接上隧道层和下隧道层的导板82，导板82的两侧设置有多个锁紧孔821，位于导板82的端部的夹层板上设置安装槽，安装槽内设置有驱动导板上下的提升装置84，提升装置用于驱动导板绕转轴进行转动，实现导板的升起和放下，提升装置一般采用常用的卷扬设备，位于导板82两侧的夹层板内部设置有驱动缸81，驱动缸81的端部连接有与导板82的锁紧孔821进行配合的锁紧柱811，设置的导板82能够将隧道的上隧道层和下隧道层进行连通，当其中某一隧道空间出现事故后，一方面方便人们进行疏散，另一方面也方便救援人员能迅速的到达事故的现场。 

上述三种实施方式中所述的隧道空间的壁面上涂覆有耐火涂层，耐火涂层为火泥，设置的耐火涂层，用于提高隧道墙体的耐火性能，避免处于高温中的隧道墙体出现碎裂的风险，提高了隧道墙体的耐火性能。 

一种新型复合式交通隧道的建造方法，其包括以下步骤： 

A、在地表挖制隧道的建造空间，并在建造空间的两侧修建挡土墙； 

B、在夹层顶板的下方的建造空间内浇筑隧道墙体； 

C、如果隧道墙体的高度小于层高，则在挡土墙之间修建楼板；如果隧道墙体的大于两个层高，则不在挡土墙之间修建楼板； 

D、如楼板与隧道墙体顶部之间的距离小于层高，则将楼板和隧道墙体之间的空隙回填，并将楼板作为底板，在楼板的上方架设新顶部，在楼板和新顶 板之间形成夹层空间，如夹层顶板与隧道墙体顶部之间的距离大于层高，则在楼板和隧道墙体之间设置夹层立柱，在楼板和隧道墙体之间形成夹层空间，如隧道墙体高度大于两个层高，则在隧道墙体内的隧道空间中架设将隧道空间分为上隧道层和下隧道层的夹层板。 

上述的建造方法避免在地下形成封闭的结构，进而防止了由封闭的结构带来的安全隐患，减少了隧道完成后的回填工程量，降低了工程量，缩短了工程施工时间，提高了建造效率，实现了低碳化工程建设，另外该建造方法有效的实现隧道建造过程中预先建造的各种结构的利用，有利于扩大城市的地下空间，提高地下空间的利用效率，解决日益拥挤的城市问题。 

综上所述，本发明具有以下有益效果： 

1、本发明设计了一种新型的复合式交通隧道，能有效的将隧道建设过程中的预建结构和预挖空间进行充分利用，这样在隧道建成后，地下不会存在封闭的结构和回填的松软的地层；封闭的结构在地下经过长时间的潮湿环境容易发生坍塌，形成天坑，由于隧道上方会存在基础设施，人们在使用基础设施时，存在安全的风险，另外回填的地层的致密度肯定没有开挖之前的好，这就造成了回填的地层在压力较大的情况下容易出现凹陷等问题，对隧道表面铺设的道路或者其他交通设施存在影响，需要经常维护保养，造成了道路的保养成本较高。 

2、本发明所述的复合式交通隧道，有效的扩大了地表下方的空间利用，满足城市发展对空间的需要，所述夹层空间可以用于建设地下的停车场，解决城市表面停车空间少，停车难的问题，夹层空间还可以用于开发地下商业，丰富城市的商业元素，扩大了城市的商业规模，另外夹层空间还可以用于地下管网和设备的安装，安装在夹层空间中的地下管网便于人们对地下管网进行管理和维修，相比于埋于地下的管网，安装在夹层空间中的管网周围的环境较为干燥，被侵蚀的速度慢，有利于延长地下官网的使用寿命，降低维护成本。 

3、本发明所述的复合式交通隧道是对隧道建设过程中的预建结构和预挖 空间的整合利用，额外的建设量小，符合建设过程中经济、高效和低碳化的要求。 

4、当隧道内出现事故后，本发明能够及时的通过夹层空间或者上隧道层和下隧道层将被困人员进行疏散，同时也便于救援人员能及时的到达事故现场进行救援，克服了现有隧道中救援困难的问题，缩短了救援时间，进而保证了事故中的人生财产安全。 

本发明并不局限于所述的实施例，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神即公开范围内，仍可作一些修正或改变，故本发明的权利保护范围以权利要求书限定的范围为准。 

Claims (6)

1.新型复合式交通隧道，包括在地表向下挖成的建造空间，建造空间的两侧设置有对建造空间进行加固的挡土墙，在挡土墙之间浇筑有隧道墙体，隧道墙体的中部形成隧道空间，其特征在于：所述的隧道墙体的上方设置有夹层空间，或者隧道空间的隧道墙体上设置有将隧道空间分隔为上隧道层和下隧道层的夹层板。

2.根据权利要求1所述的新型复合式交通隧道，其特征在于：所述夹层空间包括在建造挡土墙时预先建造的夹层顶板，位于夹层顶板的下方设置有连接挡土墙的夹层底板，夹层地板和隧道墙体的顶部之间设置有回填层。

3.根据权利要求1所述的新型复合式交通隧道，其特征在于：所述夹层空间包括在建造挡土墙时预先建造的夹层顶板，夹层顶板位于隧道墙体的上方，在隧道墙体和夹层顶板之间设置有多个夹层立柱。

4.根据权利要求1所述的新型复合式交通隧道，其特征在于：所述的隧道空间的壁面上涂覆有耐火涂层。

5.根据权利要求1所述的新型复合式交通隧道，其特征在于：所述的夹层板上开设有安装孔，安装孔内设置有可以转动的连接上隧道层和下隧道层的导板，导板的两侧设置有多个锁紧孔，位于导板的端部的夹层板上设置安装槽，安装槽内设置有驱动导板上下的提升装置，位于导板两侧的夹层板内部设置有驱动缸，驱动缸的端部连接有与导板的锁紧孔进行配合的锁紧柱。

6.一种新型复合式交通隧道的建造方法，其包括以下步骤：

A、在地表挖制隧道的建造空间，并在建造空间的两侧修建挡土墙；

B、在夹层顶板的下方的建造空间内浇筑隧道墙体；

C、如果隧道墙体的高度小于层高，则在挡土墙之间修建楼板；如果隧道墙体的大于两个层高，则不在挡土墙之间修建楼板；

D、如楼板与隧道墙体顶部之间的距离小于层高，则将楼板和隧道墙体之间的空隙回填，并将楼板作为底板，在楼板的上方架设新顶部，在楼板和新顶板之间形成夹层空间，如夹层顶板与隧道墙体顶部之间的距离大于层高，则在楼板和隧道墙体之间设置夹层立柱，在楼板和隧道墙体之间形成夹层空间，如隧道墙体高度大于两个层高，则在隧道墙体内的隧道空间中架设将隧道空间分为上隧道层和下隧道层的夹层板。