CN107514265B - 防止空气交叉污染的隧道结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防止空气交叉污染的隧道结构。本发明的目的是提供一种结构简单、施工方便、成本较低、适用性好的防止空气交叉污染的隧道结构。本发明的技术方案是：该隧道结构在暗挖隧道出口端设置一定长度的明洞结构；明洞衬砌所述明洞结构具有与暗挖隧道衬砌衔接并连通的明洞衬砌衬砌、明洞衬砌与明洞衬砌顶部连通的排风竖井，以及设置于明洞衬砌两侧且沿明洞衬砌布置的边坡和设置于明洞衬砌远离暗挖隧道端且连接两侧边坡的隧道洞门墙，两侧的边坡之间依次回填形成M10浆砌片石层、土石回填层Ⅰ、黏土隔水层和土石回填层Ⅱ；排风竖井上端露出于土石回填层Ⅱ上表面，该排风竖井上端连通位于明洞衬砌上方的排风装置。本发明适用于隧道工程。
Description
技术领域
本发明涉及一种防止空气交叉污染的隧道结构。适用于隧道工程。
背景技术
随着公路建设的发展，小净距隧道、隧道群不断增多，毗邻隧道通风交叉污染问题也逐渐突出。对于洞口段为小净距或连拱的特长隧道，左右洞洞口间污染空气易串流；对于隧道群，当上下游隧道洞口纵向距离小于100m时，特别是上游隧道为特长隧道时，上游隧道出口集中排放的部分污染空气往往以贴壁射流的运动形式进入下游隧道，增加下游隧道进口新风的背景浓度，从而给下游隧道带来污染。交叉污染不仅严重影响隧道通风性能及效率，在火灾等紧急情况下，产生的大量有害气体将不利于相邻隧道内的人员逃生安全。
对于小净距隧道或连拱隧道的串流问题，规范建议在两洞口间设置隔离墙或种植高大乔木，左右洞洞口之间的纵向距离不小于10m，但工程适用性较差。对于隧道群，规范中要求在通风设计时应分析洞口间距对通风的相互影响，但没有提供明确工程建议。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种结构简单、施工方便、成本较低、适用性好的防止空气交叉污染的隧道结构。
本发明所采用的技术方案是：一种防止空气交叉污染的隧道结构，其特征在于：在暗挖隧道出口端设置一定长度的明洞结构；
明洞衬砌所述明洞结构具有与暗挖隧道衬砌衔接并连通的明洞衬砌衬砌、明洞衬砌与明洞衬砌顶部连通的排风竖井，以及设置于明洞衬砌两侧且沿明洞衬砌布置的边坡和设置于明洞衬砌远离暗挖隧道端且连接两侧边坡的隧道洞门墙，两侧的边坡之间依次回填形成M10浆砌片石层、土石回填层Ⅰ、黏土隔水层和土石回填层Ⅱ；
所述排风竖井上端露出于土石回填层Ⅱ上表面，该排风竖井上端连通位于明洞衬砌上方的排风装置。
所述明洞衬砌内设有垂直该隧道轴向的挡风板，该挡风板设置于排风竖井与明洞衬砌相连处靠近隧道洞门墙侧。
所述挡风板采用钢筋混凝土浇筑而成，与明洞衬砌连成一体。
所述挡风板厚度为0.4m，挡风板的宽度大于等于所述排风竖井的内径。
所述明洞衬砌上表面、排风装置至隧道洞门墙范围内设置用于避免串流，并对排风装置遮挡的隔离设施。
所述边坡坡面由远离明洞衬砌侧向靠近明洞衬砌侧倾斜。
所述土石回填层Ⅰ、黏土隔水层和土石回填层Ⅱ的压实系数为0.97。
所述M10浆砌片石层的回填高度控制在5～5.5m；所述土石回填层Ⅰ、黏土隔水层和土石回填层Ⅱ的总回填高度大于等于4m，其中黏土隔水层厚0.5m。
本发明的有益效果是：本发明针对隧道洞口横向距离较小的小净距、连拱的特长隧道以及上下游隧道洞口纵向间距较小的隧道群，通过在暗挖隧道的出口端设置明洞结构，并在明洞结构内设置连通其明洞衬砌的排风竖井，通过排风装置单向排出隧道内的污染空气，避免隧道口之间污染空气串流，提高通风效率，结构简单，适用性好，达到低碳节能、安全可靠的效果，有效降低运营成本。
附图说明
图1为实施例的横向剖面图。
图2为实施例的纵向剖面图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实施例为一种防止空气交叉污染的隧道结构，包括暗挖隧道，根据现场地形，在暗挖隧道出口端设置一定长度的明洞结构。该明洞结构具有与暗挖隧道衬砌衔接并连通的明洞衬砌1、接于明洞衬砌顶部与明洞衬砌连通的排风竖井6，明洞衬砌1两侧开挖土体形成沿明洞衬砌布置的边坡9，边坡9坡面由远离明洞衬砌1侧向靠近明洞衬砌侧自上往下倾斜，明洞衬砌1的远离暗挖隧道端设置连接两侧边坡的隧道洞门墙5。
本实施例的排风竖井6上端连通位于明洞衬砌上方的排风装置(地面风机房8)，排风装置经排风竖井6抽排明洞衬砌1内的污染空气；且在明洞衬砌的上表面、排风装置至隧道洞门墙5范围内设置用于避免串流，并对排风装置遮挡的隔离设施，本例中采用种植乔木对排风装置进行遮挡。
为减少洞口空气回流，本实施例在明洞衬砌1内设置垂直该隧道轴向的挡风板7，挡风板位于排风竖井的开孔处、靠近隧道洞门墙5侧。挡风板7采用钢筋混凝土浇筑而成，与明洞衬砌1连成一体，挡风板7结构厚度取0.4m，挡风板的宽度大于等于排风竖井6的内径，高度尽量取大值，以不侵入隧道建筑限界为控制条件。
本实施例中，排风竖井6井壁采用钢筋混凝土现场浇筑而成，与明洞衬砌1连成一体。在明洞衬砌1混凝土强度达到设计要求后，两侧的边坡之间依次回填形成M10浆砌片石层2、土石回填层Ⅰ41、黏土隔水层3和土石回填层Ⅱ42，且土石回填层Ⅰ41、黏土隔水层3和土石回填层Ⅱ42的压实系数不小于0.97，结构简单、稳定可靠、施工方便、成本较低。其中，土石回填层Ⅱ42上表面低于排风竖井6上端；M10浆砌片石层2的回填高度控制在5～5.5m；土石回填层Ⅰ41、黏土隔水层3和土石回填层Ⅱ42的总回填高度不小于4m，黏土隔水层厚度取0.5m。
当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的范围内，做出的变化、添加或替换，都应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种防止空气交叉污染的隧道结构，其特征在于：包括暗挖隧道，在暗挖隧道出口端设置一定长度的明洞结构；
所述明洞结构具有与暗挖隧道衬砌衔接并连通的明洞衬砌(1)、接于明洞衬砌顶部与明洞衬砌连通的排风竖井(6)，以及设置于明洞衬砌(1)两侧且沿明洞衬砌布置的边坡(9)和设置于明洞衬砌远离暗挖隧道端且连接两侧边坡(9)的隧道洞门墙(5)，两侧的边坡(9)之间依次回填形成M10浆砌片石层(2)、土石回填层Ⅰ(41)、黏土隔水层(3)和土石回填层Ⅱ(42)；
所述排风竖井(6)上端露出于土石回填层Ⅱ(42)上表面，该排风竖井上端连通位于明洞结构上方的排风装置(8)。
2.根据权利要求1所述的防止空气交叉污染的隧道结构，其特征在于：所述明洞衬砌(1)内设有垂直该隧道轴向的挡风板(7)，该挡风板设置于排风竖井与明洞衬砌相连处靠近隧道洞门墙(5)侧。
3.根据权利要求2所述的防止空气交叉污染的隧道结构，其特征在于：所述挡风板(7)采用钢筋混凝土浇筑而成，与明洞衬砌(1)连成一体。
4.根据权利要求3所述的防止空气交叉污染的隧道结构，其特征在于：所述挡风板(7)厚度为0.4m，挡风板的宽度大于等于所述排风竖井(6)的内径。
5.根据权利要求1所述的防止空气交叉污染的隧道结构，其特征在于：所述明洞衬砌上表面、排风装置(8)至隧道洞门墙(5)范围内设置用于避免串流、并对排风装置遮挡的隔离设施。
6.根据权利要求1所述的防止空气交叉污染的隧道结构，其特征在于：所述边坡(9)坡面由远离明洞衬砌(1)侧向靠近明洞衬砌侧自上往下倾斜。
7.根据权利要求1所述的防止空气交叉污染的隧道结构，其特征在于：所述土石回填层Ⅰ(41)、黏土隔水层(3)和土石回填层Ⅱ(42)的压实系数为0.97。
8.根据权利要求7所述的防止空气交叉污染的隧道结构，其特征在于：所述M10浆砌片石层(2)的回填高度控制在5～5.5m；所述土石回填层Ⅰ(41)、黏土隔水层(3)和土石回填层Ⅱ(42)的总回填高度大于等于4m，其中黏土隔水层厚0.5m。
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