CN106837348B - 马蹄形盾构机建设的合流调蓄型深层隧道 - Google Patents
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Abstract
马蹄形盾构机建设的合流调蓄型深层隧道，包括马蹄形外壳、雨水舱、污水与检修分舱、污水管、检修车、弧形隔板、检修车道、污水管吊篮、水平板段、承台板、雨水舱车道、渗漏水紧急储舱和通风系统，马蹄形盾构机建设的合流调蓄型深层隧道由马蹄形盾构机挖掘并衬砌而成，马蹄形外壳为马蹄形截面，马蹄形外壳内部围城整个空腔，马蹄形外壳内部设置弧形隔板，所述弧形隔板的两侧分别设置有水平板段，水平板段与承台板固定连接；胡弧形隔板和水平板段将整个空腔分隔为上下两个舱体，下面为雨水舱，上面为污水与检修分舱；本发明雨水和污水的有效分离，最大程度防止水体污染，保证高效、可靠、安全的维修体系和维修空间，提高空间利用率。
Description
技术领域
本发明涉及深层隧道技术，尤其涉及了一种马蹄形盾构机建设的合流调蓄型深层隧道。
背景技术
深层调蓄隧道是指埋设在深层地下空间（一般指地面以下大于20m深度空间）的大型、特大型排水隧道。通常内涝易发、人口密集、地下管线复杂、现有排水系统改造难度较高的地区，可设置深层调蓄隧道。采取以大型深层调蓄隧道辅以源头径流控制，是贯彻“海绵城市”建设要求，体现因水制宜、因地制宜的治水方略，也是国外已建区域提高排水防涝标准的通常做法。
采用深隧工程治理污水避免路面开挖，使对交通和环境的破坏最小化；避免与现有的地下公用设施或基础设施产生冲突；由于避开了建筑物桩基，可以采用直线设计，而不受现有路网影响。
为有效减轻芝加哥的城市内涝和水体污染，保护密西根湖等水体环境，芝加哥实施了合流调蓄型深层隧道系统工程，建设了一条长176km、直径2.5~10m、埋深45~106m的隧道。墨西哥、法国巴黎、英国伦敦泰晤士等也相继实施了合流调蓄型深层隧道系统工程。
然而采用这些合流调蓄型深层隧道系统工程在维修治理方面费用较高，或利用率较低，因此需要开发便于维护且能高效利用空间的合流调蓄型深层隧道。
发明内容
本发明的目的在于解决雨水和污水的有效分离，最大程度防止水体污染，保证高效、可靠、安全的维修体系和维修空间，提高空间利用率。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种马蹄形盾构机建设的合流调蓄型深层隧道，包括马蹄形外壳、雨水舱、污水与检修分舱、污水管、检修车、弧形隔板、检修车道、污水管吊篮、水平板段、承台板、雨水舱车道、渗漏水紧急储舱和通风系统，
马蹄形盾构机建设的合流调蓄型深层隧道由马蹄形盾构机挖掘并衬砌而成，
马蹄形外壳为马蹄形截面，所述马蹄形外壳内部围城整个空腔，马蹄形外壳内部设置弧形隔板，所述弧形隔板的两侧分别设置有水平板段，所述水平板段与承台板固定连接；胡弧形隔板和水平板段将整个空腔分隔为上下两个舱体，下面为雨水舱，上面为污水与检修分舱；
所述马蹄形外壳、弧形隔板和水平板段均采用防水混凝土制成，所述马蹄形外壳、弧形隔板和水平板段的内外层均增设防渗涂层，所述防渗涂层采用水泥砂浆防水层、卷材防水层、涂料防水层、塑料防水板防水层、膨润土防水材料防水层中的一种或多种，当采用一种防渗涂层时，采用大于等于两层的防水方式；
雨水舱的上端由弧形隔板和弧形隔板两端的水平板段构成，雨水舱的两端由侧墙芯圆弧段构成，雨水舱的底部由仰拱芯圆弧段 构成，所述弧形隔板和仰拱芯圆弧段均向下凹，侧墙芯圆弧段向外凹；雨水舱为向下凹的条带，在雨水舱的底部设置有水平的雨水舱车道；
所述污水与检修分舱的上部设置有顶拱芯圆弧段；污水与检修分舱的两侧设置有顶拱芯圆弧段，污水与检修分舱的底部由弧形隔板和两个水平板段构成，所有弧形段均向外凹，形成一个类似眼睛的形状；所述污水与检修分舱的下部中间设置检修车道，检修车道的下面设置有渗漏水紧急储舱，渗漏水紧急储舱设置成空腔，所述污水与检修分舱的顶部的中间设置污水管，污水管用污水管吊篮悬挂，污水管吊篮设置为无U形钢筋，污水管吊篮的顶部与马蹄形外壳相连；在一侧的水平板段平台上设置通风系统。
作为一种优选的技术方案，所述马蹄形外壳为6芯圆，顶部由马蹄形盾构机的顶拱芯掘进而成的弧段，对应的是马蹄形外壳的顶部中心为顶拱芯圆弧段；在顶拱芯圆弧段两侧为两个左右对称的侧顶拱芯掘进而成的弧段，对应的是马蹄形外壳的侧顶拱芯圆弧段；在底部为一个仰拱芯掘进而成的弧段，对应的是马蹄形外壳的仰拱芯圆弧段；在仰拱芯圆弧段两侧为两个左右对称的侧墙芯掘进而成的弧段，对应的是马蹄形外壳的侧墙芯圆弧段；顶拱芯圆弧段、侧顶拱芯圆弧段、侧墙芯圆弧段和仰拱芯圆弧段均为圆弧，且相互圆滑连接，构成一个“马蹄形”。
作为一种优选的技术方案：所述污水管 可以采用塑复金属管或PVC 管且污水管的管壁采用防水材料制成。
与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：
（1）本发明整体采用马蹄形，受力好，便于施工，制造起来省时省力；
（2）本发明设置有弧形隔板，弧形隔板的两端设置有水平板段，使整体分布合理，受力性能得到提升，且安装简便，除此之外水平板更利于现场的各种施工操作和维修操作，并且使通风系统更加便利；
（3）本发明采用上下分舱形式设置，空间利用率高，设置的安全平台段即可作为通风系统，又能保证人员的安全；
（4）本发明弧形隔板中底部设置的带有渗漏水紧急储舱的检修车道，在发生意外情况的时候，可以用来疏散人员，保证检修和人员安全；
（5）本发明雨水舱设置雨水舱车道，实现机械化维修；
（6）本发明雨水和污水的有效分离，最大程度防止水体污染，保证高效、可靠、安全的维修体系和维修空间，提高空间利用率；
（7）本发明设置有六个不同的弧段，能够通过六个不同的弧段构成六个受力性能卓越的拱形，能够采用盾构机进行施工，相比于其它截面的隧道，马蹄形外壳的受力性好；
（8）本发明便于施工和维修，并且具有抗灾害能力。
附图说明
图1为马蹄形盾构机建设的合流调蓄型深层隧道横截面示意图；
图2为马蹄形外壳截面示意图。
图中序号说明：1为马蹄形外壳；2为雨水舱；3为污水与检修分舱；4为污水管；5为检修车；6为弧形隔板；7为检修车道；8为污水管吊篮；9为水平板段；10为承台板；11为雨水舱车道；12为渗漏水紧急储舱；13为通风系统、1-1顶拱芯圆弧段、1-2侧顶拱芯圆弧段、1-3侧墙芯圆弧段、1-4仰拱芯圆弧段、1-5顶拱芯、1-6侧顶拱芯、1-7侧墙芯、1-8仰拱芯。
具体实施方式
为了进一步说明本发明，下面结合附图及实施例对本发明进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
结合图1和图2，一种马蹄形盾构机建设的合流调蓄型深层隧道，包括马蹄形外壳1、雨水舱2、污水与检修分舱3、污水管4、检修车5、弧形隔板6、检修车道7、污水管吊篮8、水平板段9、承台板10、雨水舱车道11、渗漏水紧急储舱12和通风系统13，
马蹄形盾构机建设的合流调蓄型深层隧道由马蹄形盾构机挖掘并衬砌而成，
马蹄形外壳1为马蹄形截面，所述马蹄形外壳1内部围城整个空腔，马蹄形外壳1内部设置弧形隔板6，所述弧形隔板6的两侧分别设置有水平板段9，所述水平板段9与承台板10固定连接；胡弧形隔板6和水平板段9将整个空腔分隔为上下两个舱体，下面为雨水舱2，上面为污水与检修分舱3；
所述马蹄形外壳1、弧形隔板6和水平板段9均采用防水混凝土制成，所述马蹄形外壳1、弧形隔板6和水平板段9的内外层均增设防渗涂层，所述防渗涂层采用水泥砂浆防水层、卷材防水层、涂料防水层、塑料防水板防水层、膨润土防水材料防水层中的一种或多种，当采用一种防渗涂层时，采用大于等于两层的防水方式；
雨水舱2的上端由弧形隔板6和弧形隔板6两端的水平板段9构成，雨水舱2的两端由侧墙芯圆弧段1-3构成，雨水舱2的底部由仰拱芯圆弧段1-4 构成，所述弧形隔板6和仰拱芯圆弧段1-4均向下凹，侧墙芯圆弧段1-3向外凹；雨水舱2为向下凹的条带，在雨水舱2的底部设置有水平的雨水舱车道11；
所述污水与检修分舱3的上部设置有顶拱芯圆弧段1-1；污水与检修分舱3的两侧设置有顶拱芯圆弧段1-2，污水与检修分舱3的底部由弧形隔板6和两个水平板段9构成，所有弧形段均向外凹，形成一个类似眼睛的形状；所述污水与检修分舱3的下部中间设置检修车道7，检修车道7的下面设置有渗漏水紧急储舱12，渗漏水紧急储舱12设置成空腔，所述污水与检修分舱3的顶部的中间设置污水管4，污水管4用污水管吊篮8悬挂，污水管吊篮8设置为无U形钢筋，污水管吊篮8的顶部与马蹄形外壳1相连；在一侧的水平板段9平台上设置通风系统13。
所述马蹄形外壳1为6芯圆，顶部由马蹄形盾构机的顶拱芯1-5掘进而成的弧段，对应的是马蹄形外壳1的顶部中心为顶拱芯圆弧段1-1；在顶拱芯圆弧段1-1两侧为两个左右对称的侧顶拱芯1-6掘进而成的弧段，对应的是马蹄形外壳1的侧顶拱芯圆弧段1-2；在底部为一个仰拱芯1-8掘进而成的弧段，对应的是马蹄形外壳1的仰拱芯圆弧段1-4；在仰拱芯圆弧段1-4两侧为两个左右对称的侧墙芯1-7掘进而成的弧段，对应的是马蹄形外壳1的侧墙芯圆弧段1-3；顶拱芯圆弧段1-1、侧顶拱芯圆弧段1-2、侧墙芯圆弧段1-3和仰拱芯圆弧段1-4均为圆弧，且相互圆滑连接，构成一个“马蹄形”。
所述污水管4 可以采用塑复金属管或PVC 管且污水管4的管壁采用防水材料制成。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (3)
1.马蹄形盾构机建设的合流调蓄型深层隧道，包括马蹄形外壳(1)、雨水舱(2)、污水与检修分舱(3)、污水管(4)、检修车(5)、弧形隔板(6)、检修车道(7)、污水管吊篮(8)、水平板段(9)、承台板(10)、雨水舱车道(11)、渗漏水紧急储舱(12)和通风系统(13)，其特征在于，
马蹄形盾构机建设的合流调蓄型深层隧道由马蹄形盾构机挖掘并衬砌而成，
马蹄形外壳(1)为马蹄形截面，所述马蹄形外壳(1)内部围城整个空腔，马蹄形外壳(1)内部设置弧形隔板(6)，所述弧形隔板(6)的两侧分别设置有水平板段(9)，所述水平板段(9)与承台板(10)固定连接；弧形隔板(6)和水平板段(9)将整个空腔分隔为上下两个舱体，下面为雨水舱(2)，上面为污水与检修分舱(3)；
所述马蹄形外壳(1)、弧形隔板(6)和水平板段(9)均采用防水混凝土制成，所述马蹄形外壳(1)、弧形隔板(6)和水平板段(9)的内外层均增设防渗涂层，所述防渗涂层采用水泥砂浆防水层、卷材防水层、涂料防水层、塑料防水板防水层、膨润土防水材料防水层中的一种或多种，当采用一种防渗涂层时，采用大于等于两层的防水方式；
雨水舱(2)的上端由弧形隔板(6)和弧形隔板(6)两端的水平板段(9)构成，雨水舱(2)的两端由侧墙芯圆弧段(1-3)构成，雨水舱(2)的底部由仰拱芯圆弧段(1-4) 构成，所述弧形隔板(6)和仰拱芯圆弧段(1-4)均向下凹，侧墙芯圆弧段(1-3)向外凹；雨水舱(2)为向下凹的条带，在雨水舱(2)的底部设置有水平的雨水舱车道(11)；
所述污水与检修分舱(3)的上部设置有顶拱芯圆弧段(1-1)；污水与检修分舱(3)的两侧设置有顶拱芯圆弧段(1-2)，污水与检修分舱(3)的底部由弧形隔板(6)和两个水平板段(9)构成，所有弧形段均向外凹，形成一个类似眼睛的形状；所述污水与检修分舱(3)的下部中间设置检修车道(7)，检修车道(7)的下面设置有渗漏水紧急储舱(12)，渗漏水紧急储舱(12)设置成空腔，所述污水与检修分舱(3)的顶部的中间设置污水管(4)，污水管(4)用污水管吊篮(8)悬挂，污水管吊篮(8)设置为无U形钢筋，污水管吊篮(8)的顶部与马蹄形外壳(1)相连；在一侧的水平板段(9)平台上设置通风系统(13)。
2.权利要求1所述马蹄形盾构机建设的合流调蓄型深层隧道，其特征在于：所述马蹄形外壳(1)为6芯圆，顶部由马蹄形盾构机的顶拱芯(1-5) 掘进而成的弧段，对应的是马蹄形外壳(1)的顶部中心为顶拱芯圆弧段(1-1)；在顶拱芯圆弧段(1-1)两侧为两个左右对称的侧顶拱芯(1-6) 掘进而成的弧段，对应的是马蹄形外壳(1)的侧顶拱芯圆弧段(1-2)；在底部为一个仰拱芯(1-8)掘进而成的弧段，对应的是马蹄形外壳(1)的仰拱芯圆弧段(1-4)；在仰拱芯圆弧段(1-4)两侧为两个左右对称的侧墙芯(1-7)掘进而成的弧段，对应的是马蹄形外壳(1)的侧墙芯圆弧段(1-3)；
顶拱芯圆弧段(1-1)、侧顶拱芯圆弧段(1-2)、侧墙芯圆弧段(1-3)和仰拱芯圆弧段(1-4)均为圆弧，且相互圆滑连接，构成一个“马蹄形”。
3.权利要求1所述马蹄形盾构机建设的合流调蓄型深层隧道，其特征在于：所述污水管(4) 可以采用塑复金属管或PVC 管且污水管(4)的管壁采用防水材料制成。
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