CN205977229U - 一种适用于偏压条件的连拱隧道非齐平洞口结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适用于偏压条件的连拱隧道非齐平洞口结构，属于公路工程技术领域。隧道由于地形、地质岩层、施工等因素，造成结构两侧围岩压力相差较大或为非对称时，即处于偏压受力状态。大多数偏压隧道位于洞口段，属地形浅埋偏压。连拱隧道开挖跨度大，在偏压情况下双洞前所接构造物或不同。本实用新型结构为克服在偏压地形条件下，连拱隧道双洞洞口齐平设置与原地形地貌不协调，且与双洞洞口前的不同构造物衔接不自然等缺点，而提出一种非齐平的洞口结构。该结构包括端墙、偏压墙、横向系梁及明洞衬砌等部分。该结构双洞的错开距离根据地形偏压程度、洞前连接构造物等情况灵活调整。本结构具有很强的实用性和推广意义。

Description

一种适用于偏压条件的连拱隧道非齐平洞口结构

技术领域

本实用新型属于工程技术领域，具体涉及一种适用于偏压条件的连拱隧道非齐平洞口结构。

背景技术

公路隧道由于地形、地质岩层、施工等因素，造成支护结构两侧的围岩压力相差较大或受不对称荷载作用时，即处于偏压受力状态。根据偏压隧道的调查，大多数的偏压位于洞口段，属于地形浅埋偏压。在山区公路建设中设置隧道是不可避免的；同时，修建公路选线又不可避免的会穿越陡斜山体，在这些位置修建隧道，其洞口极可能出现偏压的情况；前述洞口偏压是一个横向的概念，会导致隧道结构左右两侧荷载不对称；实际上隧道在洞口段还存在一个纵向偏压的概念，即随着隧道向洞身延伸，埋深不断加大，该偏压可导致结构在纵向受力随之变化；两个方向的偏压叠加将导致隧道洞口段的受力极为复杂。

一般地，连拱隧道多为短隧道，多将之定位非控制性工程构筑物，其位置的选择服从路线的走向，这即导致连拱隧道的洞口多位于偏压地形段；另一方面，对偏压地形位置的连拱隧道，其双洞洞口前连接的构筑物多为不同，可能出现靠山内侧为高边坡挖方路基、外侧为桥梁等情况；对于连拱隧道的偏压洞口按传统意义的齐平、等长方式设置实际上是存在一定难度的，可能导致一侧大挖、另一侧大填等既不经济、也不协调的效果。因此如何克服现有技术的不足是目前工程技术领域亟需解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的是为克服在偏压地形条件下，连拱隧道双洞洞口齐平设置与原地形地貌不协调，且与双洞洞口前的不同构造物衔接不自然等缺点，提供一种适用于偏压条件的连拱隧道非齐平洞口结构，相比于传统、常规的齐平洞门结构施做法，可有效减少大挖大填的土石方工程及大量的防护工程，施工期能减少成本约20%；本实用新型结构的环保意义也显而易见。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种适用于偏压条件的连拱隧道非齐平洞口结构，包括靠山侧洞门端墙和离山侧洞门端墙；

靠山侧洞门端墙与靠山侧明洞衬砌的入口端固定相连，离山侧洞门端墙与离山侧明洞衬砌的入口端固定相连；

沿隧轴纵向，假令视角方向为正视面向隧道洞口，则靠山侧明洞衬砌的入口端的位置要近于离山侧明洞衬砌的入口端的位置；也即靠山侧一幅隧道的长度的较离山侧一幅隧道的长。

靠山侧洞门端墙的离山端通过靠山侧轻薄型偏压墙与离山侧洞门端墙的靠山端固定相连，且靠山侧轻薄型偏压墙的靠山侧与靠山侧明洞衬砌的离山侧的侧面固定相连；

靠山侧洞门端墙的靠山端与山体边坡相连；

靠山侧轻薄型偏压墙与靠山侧洞门端墙相垂直，靠山侧轻薄型偏压墙与离山侧洞门端墙也相垂直；

靠山侧轻薄型偏压墙通过横向系梁与靠山侧明洞衬砌的顶部固定相连；

还设有离山侧重力式偏压墙，离山侧重力式偏压墙与离山侧明洞衬砌的离山侧的侧面固定相连，且与离山侧洞门端墙垂直相连。

进一步，优选的是所述的横向系梁有多根。

进一步，优选的是所述的横向系梁（9）有2根；

进一步，优选的是所述的横向系梁沿隧轴纵向设置间距为3m/根。

本实用新型适用于偏压条件的连拱隧道非齐平洞口结构，将连拱双洞按一长一短非等长度设置，将同一端洞口两洞门按一前一后非同里程布设；

本实用新型结构在对连拱隧道的洞口处理上，类比于分离式隧道，两洞的明暗洞交界、即进洞位置各自分别确定，两洞的洞口位置、及明洞设置长度也各自分别确定；

本实用新型针对偏压条件灵活设置非齐平的新型连拱隧道洞口结构，施做完成后与原地形地貌的匹配、与相邻构筑物的衔接更显协调、自然。本实用新型适用于偏压条件的连拱隧道非齐平洞口结构具有很强的实用性和推广意义。

靠山侧洞门端墙和离山侧洞门端墙为双洞各自的洞门墙，沿隧道纵向位于不同的里程位置；偏压墙是为克服偏压、洞顶回填土用，针对双洞分别设置靠山侧轻薄型偏压墙、离山侧重力式偏压墙，靠山侧即内侧一洞受限于布设墙体的空间狭窄，采用轻薄型偏压墙，离山侧即外侧一洞具备较宽的空间，采用重力式偏压墙；横向系梁设于靠山侧明洞衬砌的顶部，将靠山侧明洞衬砌和靠山侧轻薄型偏压墙连为整体；

靠山侧轻薄型偏压墙底部采用注浆小导管注浆对基底进行加固，特别地提高外侧地基的承载力和强度、整体性。

隧道明洞衬砌的设置长度，也即两洞各自洞口到明暗洞交界位置间的段落长度，主要根据两洞各自与偏压地形的关系、洞前所接构筑物等确定。暗洞进洞位置，两洞均按如下原则确定：靠山侧内侧边坡开挖高度按不超过隧道拱顶6m控制，当地形陡斜、单洞有半侧漏顶时，采用反压回填处理后再进洞；在确定了进洞位置后，浇筑套拱、打设管棚后安全进洞。当隧道与路基相接时，延长洞口明洞布设长度，减少边坡开挖量；当隧道与桥梁相接时，将隧道洞口位置设于桥台范围外。

本实用新型洞口结构洞门端墙、偏压墙的造型应与原地形、地面线自然衔接；在两洞端墙和偏压墙的墙体施工完成后，对两洞洞顶回填，回填土须压实，且压实后的地面线与原地面线衔接平顺，纵、横向的回填坡度不得小于2%；填土完成后还需在填土顶面用粘土隔水层覆盖；洞顶回填完成后还需做好对洞顶水的截排。

本实用新型洞口结构两端墙相隔距离，也即双洞的错开距离应根据地形偏压程度、洞前构造物设置情况综合考虑后确定。

本实用新型具有的优点和意义体现在：

本实用新型适用于偏压条件的连拱隧道非齐平洞口结构，将连拱双洞按一长一短非等长度设置，将同一端洞口两洞门按一前一后非同里程布设；

本实用新型结构在对连拱隧道的洞口处理上，类比于分离式隧道，两洞的明暗洞交界、即进洞位置各自分别确定，两洞的洞口位置、及明洞设置长度也各自分别确定，两洞的洞口位置、及明洞设置长度也各自分别确定；

本实用新型针对偏压条件灵活设置非齐平的新型连拱隧道洞口结构，施做完成后与原地形地貌的匹配、与相邻构筑物的衔接更显协调、自然。本实用新型适用于偏压条件的连拱隧道非齐平洞口结构具有很强的实用性和推广意义。

在综合施工期土建过程方面作比较，本实用新型结构及相应施工工法相比于传统、常规的齐平洞门结构施做法，可有效减少大挖大填的土石方工程及大量的防护工程，施工期能减少成本约20%；

本实用新型结构新颖，环保意义也显而易见，具有很强的实用性和推广意义。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型适用于偏压条件的连拱隧道非齐平洞口结构主视结构示意图；

图2为本实用新型适用于偏压条件的连拱隧道非齐平洞口结构俯视结构示意图；

图3为本实用新型适用于偏压条件的连拱隧道非齐平洞口结构墙体分块大样图；

图4为本实用新型适用于偏压条件的连拱隧道非齐平洞口结构靠山侧轻薄型偏压墙墙底注浆小导管布置图。

其中：1、靠山侧洞口地面线；2、离山侧洞口地面线；3、靠山侧明洞衬砌；4、离山侧明洞衬砌；5、靠山侧洞门端墙；6、离山侧洞门端墙；7、靠山侧轻薄型偏压墙；8、离山侧重力式偏压墙；9、横向系梁；10、轻薄型偏压墙墙底注浆小导管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本实用新型，而不应视为限定本实用新型的范围。实施例中未注明具体技术、连接关系或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术、连接关系或条件或者按照产品说明书进行。所用材料未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

如图1-4所示，一种适用于偏压条件的连拱隧道非齐平洞口结构，包括靠山侧洞门端墙5和离山侧洞门端墙6；

靠山侧洞门端墙5与靠山侧明洞衬砌3的入口端固定相连，离山侧洞门端墙6与离山侧明洞衬砌4的入口端固定相连；

沿隧轴纵向，假令视角方向为正视面向隧道洞口，则靠山侧明洞衬砌3的入口端的位置要近于离山侧明洞衬砌4的入口端的位置；也即靠山侧一幅隧道的长度的较离山侧一幅隧道的长；

靠山侧洞门端墙5的离山端通过靠山侧轻薄型偏压墙7与离山侧洞门端墙6的靠山端固定相连，且靠山侧轻薄型偏压墙7的靠山侧与靠山侧明洞衬砌3的离山侧的侧面固定相连；

靠山侧洞门端墙5的靠山端与山体边坡相连；

靠山侧轻薄型偏压墙7与靠山侧洞门端墙5相垂直，靠山侧轻薄型偏压墙7与离山侧洞门端墙6也相垂直；

靠山侧轻薄型偏压墙7通过横向系梁9与靠山侧明洞衬砌3的顶部固定相连；

还设有离山侧重力式偏压墙8，离山侧重力式偏压墙8与离山侧明洞衬砌4的离山侧的侧面固定相连，且与离山侧洞门端墙6垂直相连。

所述的横向系梁9可以有多根，优选为2根，且优选的是横向系梁9沿隧轴纵向设置间距为3m/根。

本发明新型结构施工过程中，首先根据地形偏压的具体情况，主要根据靠山侧洞口地面线1、离山侧洞口地面线2及洞口前所接构筑物确定洞口和洞门端墙的位置。

隧道暗洞进洞位置，两洞均按如下原则确定：靠山侧边坡开挖高度按不超过隧道拱顶6m控制，当地形陡斜、单洞有半侧漏顶时，采用反压回填处理后再进洞；在确定了进洞位置后，浇筑套拱、打设管棚后安全进洞。

两洞的明洞段长度即为各自洞口到明暗洞交界位置间的段落长度。

在确定了两洞的洞口、进洞位置后，先施工离山侧即外侧一洞：明洞段土石方开挖、套拱及管棚、离山侧明洞衬砌4浇筑、离山侧重力式偏压墙8浇筑，当离山侧明洞衬砌4和离山侧重力式偏压墙8施工至内侧一洞的暗洞进洞进洞位置暂停。

然后施工靠山侧即内侧一洞：明洞段开挖、套拱及管棚、靠山侧明洞衬砌3浇筑、采用轻薄型偏压墙墙底注浆小导管10注浆加固墙底地基、靠山侧轻薄型偏压墙7浇筑及横向系梁9浇筑。墙底注浆小导管10为打孔钢管，注浆材料为水泥浆。

再然后浇筑外侧一洞剩余离山侧明洞衬砌4及离山侧重力式偏压墙8，浇筑两洞的端墙——靠山侧洞门端墙5，离山侧洞门端墙6。

最后：明洞衬砌外防水板铺设及防水处理；洞顶回填，回填土须按照一定的纵、横坡度（至少大于2%）回填，填土表面铺一层粘土隔水层；填土与墙体相交位置设置排水沟，将洞顶水排走。

以上即为本实用新型适用于偏压条件的连拱隧道非齐平洞口结构建造的主要过程。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种适用于偏压条件的连拱隧道非齐平洞口结构，其特征在于，包括靠山侧洞门端墙（5）和离山侧洞门端墙（6）；

靠山侧洞门端墙（5）与靠山侧明洞衬砌（3）的入口端固定相连，离山侧洞门端墙（6）与离山侧明洞衬砌（4）的入口端固定相连；

沿隧轴纵向，假令视角方向为正视面向隧道洞口，则靠山侧明洞衬砌（3）的入口端的位置要近于离山侧明洞衬砌（4）的入口端的位置；也即靠山侧一幅隧道的长度的较离山侧一幅隧道的长；

靠山侧洞门端墙（5）的离山端通过靠山侧轻薄型偏压墙（7）与离山侧洞门端墙（6）的靠山端固定相连，且靠山侧轻薄型偏压墙（7）的靠山侧与靠山侧明洞衬砌（3）的离山侧的侧面固定相连；

靠山侧洞门端墙（5）的靠山端与山体边坡相连；

靠山侧轻薄型偏压墙（7）与靠山侧洞门端墙（5）相垂直，靠山侧轻薄型偏压墙（7）与离山侧洞门端墙（6）也相垂直；

靠山侧轻薄型偏压墙（7）通过横向系梁（9）与靠山侧明洞衬砌（3）的顶部固定相连；

还设有离山侧重力式偏压墙（8），离山侧重力式偏压墙（8）与离山侧明洞衬砌（4）的离山侧的侧面固定相连，且与离山侧洞门端墙（6）垂直相连。

2.根据权利要求1所述的适用于偏压条件的连拱隧道非齐平洞口结构，其特征在于，所述的横向系梁（9）有多根。

3.根据权利要求2所述的适用于偏压条件的连拱隧道非齐平洞口结构，其特征在于，所述的横向系梁（9）有2根。

4.根据权利要求2或3所述的适用于偏压条件的连拱隧道非齐平洞口结构，其特征在于，所述的横向系梁（9）沿隧轴纵向设置间距为3m/根。