CN108708740A - 一种可消除隧道底鼓病害的隧道底部构造 - Google Patents
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Abstract
一种可消除隧道底鼓病害的隧道底部构造，以大幅提高隧道底部结构的抗变形能力，有效降低隧道穿越高地应力区及软弱围岩时出现底鼓产生较大位移后使道床结构破坏的概率，确保隧道运营安全。包括隧底结构和位于其上方的道床。所述道床构筑于沿隧道纵向连续铺设的预制钢筋混凝土节段的板面上，隧底结构上纵向、横向间隔设置支撑钢筋混凝土节段的可调液压支座，隧底结构表面与钢筋混凝土节段底面之间形成预留变形空间。
Description
技术领域
本发明涉及隧道，特别涉及一种可消除隧道底鼓病害的隧道底部构造，可有效降低隧道穿越高地应力区及软弱围岩时出现底鼓产生较大位移后使道床结构破坏的概率，从而确保隧道运营安全。
背景技术
随着我国基础建设和西部大开发的进一步推进，隧道及地下工程突飞猛进，越来越多的长大、深埋隧道逐渐涌现；由于穿越地质条件的复杂多样性，长大隧道工程在穿越高地应力区及软弱围岩时，经常会出现大变形、底鼓等地质灾害。
高速铁路隧道主要采用无碴轨道结构，无碴轨道结构对隧底结构的变形非常的敏感，往往隧底结构未发生破坏变形，但是无碴轨道结构的变形已经超标，因而对隧道结构的可靠、稳定、平顺和耐久性提出了更高的要求、也对底鼓控制的要求更为严格。隧道底鼓与围岩的性质，以及应力状态等因素存在极为密切的关系，是一个极其复杂的物理现象和力学过程，长期以来隧道底鼓问题的处理仍处于理论和实践的探索研究中，铁路隧道底鼓现象严重影响列车的行车速度和安全。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可消除隧道底鼓病害的隧道底部构造，以大幅提高隧道底部结构的抗变形能力，有效降低隧道穿越高地应力区及软弱围岩时出现底鼓产生较大位移后使道床结构破坏的概率，确保隧道运营安全。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：
本发明是一种可消除隧道底鼓病害的隧道底部构造，包括隧底结构和位于其上方的道床，其特征是：所述道床构筑于沿隧道纵向连续铺设的预制钢筋混凝土节段的板面上，隧底结构上纵向、横向间隔设置支撑钢筋混凝土节段的可调液压支座，隧底结构表面与钢筋混凝土节段底面之间形成预留变形空间。
本发明的有益效果是，隧底结构表面与钢筋混凝土节段底面之间形成预留变形空间，通过可调液压支座可方便地调整钢筋混凝土节段高度，因此可大幅提高隧道底部结构的抗变形能力，有效降低隧道穿越高地应力区及软弱围岩时出现底鼓产生较大位移后使道床结构破坏的概率；施工简便，控制简单，为铁路运营安全提供了有效保障，社会效益和经济效益明显。
附图说明
本说明书包括如下五幅附图：
图1是一种现有常规隧道衬砌结构的断面图；
图2是本发明一种可消除隧道底鼓病害的隧道底部构造实施例1的断面图；
图3是本发明一种可消除隧道底鼓病害的隧道底部构造的平面图；
图4是一种现有常规隧道衬砌结构的断面图；
图5是本发明一种可消除隧道底鼓病害的隧道底部构造实施例2的断面图。
图中示出构件和对应的标记：道床1、初期支护仰拱段2、二次衬砌仰拱段3、仰拱填充层4、底板5、填充层6、预制钢筋混凝土节段10、可调液压支座20，预留变形空间A。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
在图1示出的一种现有常规隧道衬砌结构中，道床1以下的隧底结构由初期支护仰拱段2、二次衬砌仰拱段3、仰拱填充层4构成，道床1构筑于仰拱填充层4上。在图4示出的另一种现有常规隧道衬砌结构中，道床1以下的隧底结构由底板5、填充层6构成，道床1构筑于填充层6上。当隧道穿越高地应力区及软弱围岩时会出现底鼓，使隧底结构产生较大竖各位移，一般情况下隧底结构未发生裂损，但会导致道床1破损，列车运行会发生晃车现象。严重时直接导致列车无法运行，行车中断。常规情况下遇到诸上问题时，采用特殊调整扣件对轨道进行调坡来抵消隧道底鼓产生的影响，严重情况下将会对隧底拆除后进行重建，重建周期较长、社会影响较大、经济损失极大。另外，重建后的隧底结构在隧道底鼓变形未收敛的情况下会再次发生破损。
参照图2和图3，本发明的包括隧底结构和位于其上方的道床1，所述道床1构筑于沿隧道纵向连续铺设的预制钢筋混凝土节段10的板面上，隧底结构上纵向、横向间隔设置支撑钢筋混凝土节段10的可调液压支座 20。隧底结构表面与钢筋混凝土节段10底面之间形成预留变形空间A，而且根据仰拱的变形情况实时可调液压支座20的高度来抵消隧道底鼓产生的变形，大幅提高隧道仰拱抗变形能力，有效降低隧道穿越高地应力区及软弱围岩时出现底鼓产生较大位移后使道床结构破坏的概率，确保隧道运营安全。
参照图3，为节约混凝土用量和工程造价，所述预制钢筋混凝土节段 10优选采用箱型截面，其长度为1～2m。延米节约砼量约30％～50％，可根据现场施工情况实时调整节段长度。
参照由图2示出的实施例1，所述隧底结构由初期支护仰拱段2和二次衬砌仰拱段3构成，可调液压支座20固定安装在二次衬砌仰拱段3上。参照由图5示出的实施例2，所述隧底结构为构筑于隧底围岩上的底板5，可调液压支座20固定安装在底板5上。可调液压支座20由支座厂家定制，其可调的变形值根据隧道底鼓变形的速率和预测累计变形量确定。
参照图2和图5，现场安装时待隧底初期支护和仰拱结构封闭后或者底板5施工完成后，预先将若干可调液压支座20安装就位，然后将预制钢筋混凝土节段10吊装就位，将可调液压支座20的升降控制器置于钢筋混凝土节段10顶部，根据仰拱的变形情况实时调节可调液压支座20的实际高度来抵消隧道底鼓产生的变形，施工简便，控制简单。
以上所述只是用图解说明本发明一种可消除底鼓病害的隧道底部构造的一些原理，并非是要将本发明局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。
Claims (4)
1.一种可消除隧道底鼓病害的隧道底部构造，包括隧底结构和位于其上方的道床(1)，其特征是：所述道床(1)构筑于沿隧道纵向连续铺设的预制钢筋混凝土节段(10)的板面上，隧底结构上纵向、横向间隔设置支撑钢筋混凝土节段(10)的可调液压支座(20)，隧底结构表面与钢筋混凝土节段(10)底面之间形成预留变形空间(A)。
2.如权利要求1所述的一种可消除隧道底鼓病害的隧道底部构造，其特征是：所述预制钢筋混凝土节段(10)采用箱型截面，其长度为1～2m。
3.如权利要求1所述的一种可消除隧道底鼓病害的隧道底部构造，其特征是：所述隧底结构由初期支护仰拱段(2)和二次衬砌仰拱段(3)构成，可调液压支座(20)固定安装在二次衬砌仰拱段(3)上。
4.如权利要求1所述的一种可消除隧道底鼓病害的隧道底部构造，其特征是：所述隧底结构为构筑于隧底围岩上的底板(5)，可调液压支座(20)固定安装在底板(5)上。
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