CN208456610U - 一种用于隧道洞口段复杂地质的明洞组合结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于隧道洞口段复杂地质的明洞组合结构，包括进出隧道口的拱形洞口以及与所述拱形洞口相连通的桩拱式明洞结构，所述桩拱式明洞结构包括主体结构和对主体结构进行支撑的支护结构，所述支护结构包括钻孔灌注桩、在钻孔灌注桩顶端沿明洞延伸方向设置的冠梁层、以及两侧的冠梁层之间浇筑的支撑层，所述主体结构包括向明洞延伸方向浇筑而成的左侧墙和右侧墙、以及在左侧墙与右侧墙底端之间浇筑形成的基坑底板，在所述支撑层的上方设有呈圆弧形并与所述支撑层之间形成拱部空间的顶拱。本实用新型采用的桩拱式明洞结构适用于需要大面积开挖地段，能有效减少开挖土体，并且形成的拱部空间可作为铁路运营及通风设备放置空间。

Description

一种用于隧道洞口段复杂地质的明洞组合结构

技术领域

本实用新型属于隧道施工技术领域，具体涉及一种用于隧道洞口段复杂地质的明洞组合结构。

背景技术

在现有高速铁路、公路隧道设计理念下，为了能够减少洞口段运营风险、保证线路规划要求以及节约工程造价，隧道洞口段多采用明洞方案修建,其不仅能够保证速调安全快速进洞，还能够有效防护运营期间洞口段塌方、落石等威胁隧道运营的风险。随着我国交通建设向西部逐渐转移且交通道路等级增加，使隧道跨度越来越大，且地质环境越来越复杂。为了保证在植被破坏区域以及多落实区域洞口运营安全，明洞也往往采用加长设计。

由于地质条件复杂，且明洞较长，在明洞段可能会出现多种地质情况，例如崇礼铁路太子城隧道，进口段明洞长约100m，但其从洞口至明暗挖分界线隧道基底依次穿越了粉质粘土、粗角砾土、强风化花岗岩等多种地层。对于不同的地层其承载能力不同，且修建明洞时开挖高度、开挖土体也不相同。现有设计并未完全区分其所处的地质条件，在明洞修建过程中多采用单一结构，不仅使明洞修建进行大面积的开挖，还导致结构不适应地层条件产生不均匀沉降，威胁运营安全。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于隧道洞口段复杂地质的明洞组合结构以克服上述技术问题，以适应不同特性的地质条件，提供空间利用率。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于隧道洞口段复杂地质的明洞组合结构，包括进出隧道口的拱形洞口以及与所述拱形洞口相连通的桩拱式明洞结构，所述桩拱式明洞结构包括主体结构和对主体结构进行支撑的支护结构，所述支护结构包括沿明洞延伸方向间隔排布在两侧的钻孔灌注桩、在每侧钻孔灌注桩顶端沿明洞延伸方向设置的冠梁层、以及两侧的冠梁层之间浇筑的支撑层，所述主体结构包括沿着两侧所排布的钻孔灌注桩并向明洞延伸方向浇筑而成的左侧墙和右侧墙、以及在左侧墙与右侧墙底端之间浇筑形成的基坑底板，在两侧冠梁层之间位于所述支撑层的上方设有呈圆弧形并与所述支撑层之间形成拱部空间的顶拱。

进一步地，所述拱形洞口为由底板、边墙以及拱圈浇筑形成的一体式结构，所述洞口的施工长度根据实际隧道洞口段的地质情况而定，采用常规施工手段形成。

进一步地，所述拱形洞口的最高处和最低处分别与所述支撑层和基坑底板相平齐。

进一步地，所述冠梁层为有粘结预应力钢筋混凝土结构，所述支撑层为无粘结预应力钢筋混凝土结构。

进一步地，所述顶拱外沿所述顶拱浇筑有防水层。

有益效果：本实用新型针对不同地质条件以及开挖条件，设置适用于不同条件下的明洞结构，在本实用新型中拱形洞口与明洞结构相结合形成新型明洞组合结构，其中在不需要大面积开挖的洞口段采用常规施工形成拱形洞口，施工简便，而且造价较低，而在需要大面积开挖段的地段采用桩拱式明洞结构，能有效减少开挖土体，且充分利用钻孔灌注桩及预应力混凝土支撑，使其作为明洞结构的永久支护，并且其中形成的拱部空间可作为铁路运营及通风设备放置空间，充分利用断面空间。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中桩拱式明洞结构的结构示意图；

图3为本实用新型中拱形洞口的结构示意图；

图中：100、拱形洞口；200、桩拱式明洞结构；210、支护结构；211、钻孔灌注桩；212、冠梁层；213、支撑层；220、主体结构；221、左侧墙；222、右侧墙；223、基坑底板；230、顶拱。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，除非另有说明，术语“上”“下”“左”“右”“前”“后”等指示的方位或位置关系仅是为了描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或结构必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，本实用新型所述的用于隧道洞口段复杂地质的明洞组合结构包括进出隧道口的拱形洞口100以及与所述拱形洞口相连通的桩拱式明洞结构200，其中所述桩拱式明洞结构包括主体结构210、对主体结构进行支撑的支护结构以及设于支护结构上方并与支护结构形成拱部空间的顶拱230，其中的拱形洞口采用常规施工方法施工形成，所述拱形洞口和桩拱式明洞结构的施工长度可以根据施工地段地质情况进行布置。

如图3所示，所述拱形洞口包括底板、边墙以及拱圈，并通过常规施工方法浇筑形成的一体式结构，所述拱形洞口能布置在开挖土方量较少的洞口段，并且上部覆土荷载较少，其拱圈、边墙、底板组成的共同受力结构能够保证结构稳定。

如图2所示，所述支护结构包括沿明洞延伸方向间隔排布在两侧的钻孔灌注桩211，设置在钻孔灌注桩顶端并将每侧的钻孔灌注桩连接起来并沿明洞延伸方向设置的冠梁层212，在形成的两侧冠梁层之间浇筑有支撑层213，其中所述冠梁层采用有粘结预应力钢筋混凝土结构，所述支撑层采用无粘结预应力钢筋混凝土结构，所述钻孔灌注桩、冠梁层、支撑层在施工期间为主体结构的临时支护措施，在施工成型后，直接作为主体结构的永久支护结构，从而能保证结构稳定，节省材料，而且有效减少土体开挖，减少挖方量，多次施工结果表明挖方量至少减少30%以上；所述顶拱采用钢筋混凝土浇筑而成，呈圆弧形，设于两侧冠梁层之间并位于所述支撑层的上方，同时与所述支撑层之间形成拱部空间，在所述顶拱外沿所述顶拱浇筑有防水层；所述主体结构包括沿着两侧所排布的钻孔灌注桩并向明洞延伸方向浇筑而成的左侧墙221和右侧墙222、以及在左侧墙与右侧墙底端之间浇筑形成的基坑底板223，所述基坑底板、左侧墙和右侧墙采用钢筋混凝土浇筑形成；拱形洞口的拱圈高度与支撑层向平齐，所述拱形洞口的底板与基坑底板相平齐，所述支撑层、左侧墙、右侧墙以及基坑底板形成的空间与拱形洞口形成的空间为隧道运营空间，所述支撑层与顶拱形成的拱部空间为后续铁路隧道接触网、通风设备等的放置空间。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加简洁明了，本实用新型用以上具体实施例进行说明，仅仅用于描述本实用新型，不能理解为对本实用新型的范围的限制。应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种用于隧道洞口段复杂地质的明洞组合结构，其特征在于，包括进出隧道口的拱形洞口(100)以及与所述拱形洞口相连通的桩拱式明洞结构(200)，所述桩拱式明洞结构包括主体结构(220)和对主体结构进行支撑的支护结构(210)，所述支护结构包括沿明洞延伸方向间隔排布在两侧的钻孔灌注桩(211)、在每侧钻孔灌注桩顶端沿明洞延伸方向设置的冠梁层(212)、以及两侧的冠梁层之间浇筑的支撑层(213)，所述主体结构包括沿着两侧所排布的钻孔灌注桩并向明洞延伸方向浇筑而成的左侧墙(221)和右侧墙(222)、以及在左侧墙与右侧墙底端之间浇筑形成的基坑底板(223)，在两侧冠梁层之间位于所述支撑层的上方设有呈圆弧形并与所述支撑层之间形成拱部空间的顶拱(230)。

2.根据权利要求1所述的用于隧道洞口段复杂地质的明洞组合结构，其特征在于，所述拱形洞口为由底板(110)、边墙(120)以及拱圈(130)浇筑形成的一体式结构。

3.根据权利要求1或2所述的用于隧道洞口段复杂地质的明洞组合结构，其特征在于，所述拱形洞口的最高处和最低处分别与所述支撑层和基坑底板相平齐。

4.根据权利要求1所述的用于隧道洞口段复杂地质的明洞组合结构，其特征在于，所述冠梁层为有粘结预应力钢筋混凝土结构，所述支撑层为无粘结预应力钢筋混凝土结构。

5.根据权利要求1所述的用于隧道洞口段复杂地质的明洞组合结构，其特征在于，所述顶拱外沿所述顶拱浇筑有防水层。