CN215594119U - 明挖河床型过江隧道 - Google Patents

Abstract

一种明挖河床型过江隧道，由明挖基槽、混凝土基础、混凝土过江隧道和通风排烟口组成，其特征在于：明挖基槽由基槽和两侧的缓坡组成，免支护，基槽上设置由预制桩和混凝土底板构成的混凝土基础，混凝土基础上浇筑的混凝土过江隧道，它由两条双向行驶隧道和中间的检修疏散隧道组成，三条过江隧道都设有通风排烟口，过江隧道外面回填泥土，保持与原河床齐平。本实用新型与现有技术相比，具有以下明显优点：1.采用明挖河床的方式建造过江隧道，省工、省成本、免支护。2.采用预制桩和混凝土底板作基础，可建造不同等级的过江隧道。3过江隧道离地面近，环保又节能，更适宜地下轨道交通。

Description

明挖河床型过江隧道

技术领域

本实用新型涉及一种过江隧道，尤其涉及一种明挖河床型过江隧道。

背景技术

长江的过江隧道已有十条，开通运行多年，近年过江隧道的数量仍然在增加。上海黄埔江河床的土质比较松软，采用了许多种施工方法，也建了几条过江隧道。可是黄河的过江隧道很少，济南市采用盾构机在河床下五十米左右建造一条过江隧道，土质仍然比较松软。车辆过隧道需要上下坡的距离和高差都比较大，需要消耗较多的能源。

黄河中下游河床以下是几十米厚的粘土层，有文章称：“黄河的河床松软无力，如果不采取特殊手段很难用于建设水下隧道”。采用打桩加钢筋混凝土底板的方式能承受巨大的载荷，上海陆家嘴也是软土地基，多幢高楼就是依靠这种方式建造的，这是特殊手段之一。

北方缺水地区年降雨量不大，黄河上中游引黄灌溉用水量增大，曾长时间断流。小浪底水库库容巨大，放水发电、泄洪冲沙，有先进的气象预报保障，下游不会发生特大洪水，河床也不会决堤。常年中、小水常流，为截流、开挖河床提供了良好的条件和充足的时间。

济南市规划在今后十五年大扩建，在黄河北岸将崛起一座济南新城，全国有多个城市需要过河扩建，需要更多的过江隧道。地下轨道交通也需要过江隧道，它更加适宜在河床下数米穿过河道。我国许多城市，需要在多条河流下建造更浅、更节能、更牢固的过江隧道。

发明内容

一种明挖河床型过江隧道，由明挖基槽、混凝土基础、混凝土过江隧道和通风排烟口组成，其特征在于：明挖基槽由基槽和两侧的缓坡组成，免支护，基槽上设置由预制桩和混凝土底板构成的混凝土基础，混凝土基础上浇筑的混凝土过江隧道，它由两条双向行驶隧道和中间的检修疏散隧道组成，三条过江隧道都设有通风排烟口，过江隧道外面回填泥土，保持与原河床齐平。

本实用新型以黄河中下游河床的地质条件作为案例来叙述。

首先要选择河面宽阔、流速较小、没有明显下切深槽的直线段河床作为建造过江隧道的场所。黄河中下游大部分河道宽达几千米或更宽，它平日流量小，流速比较慢，有些河段还有滩地，方便开挖河床。过江隧道建成后，该河段的河床和河堤的稳固性会比原来更好。

车辆引起的震动程度不一样，环城线上重型汽车快速行驶时，附近的地面也会引起震动，因此过江隧道的等级也要符合通车车辆和限制车速的需要。应该按不同的设计要求，建造不同等级的过江隧道。

明挖基槽由基槽和两侧的缓坡组成，基槽是三条过江隧道共用的地基，基槽为沟槽形，基槽两侧为斜坡台阶式缓坡，可以免支护。由于基槽的深度不深，三条隧道相距也不远，双向隧道和应急隧道的基槽可以合在一起开挖，这样施工总量较小。三条隧道之间的距离由隧道等级而定，有检修疏散隧道相隔，互相影响会减弱。黄河下游多地的河床高出地面数米，这里开挖基槽的深度，达到混凝土过江隧道的外顶与河堤外部地面的高程相近就行，这样过江隧道的回填层仍然有数米。在河床内分二个阶段施工，先后在一半河床上采用U字形围堰筑在大半条河道上，让河水从另一侧河道流过。采用打桩、捆上竹跳板和竹帘做成围栏，把挖泥船挖出的河泥喷射到围栏内，让较稀的河泥随水流出，留下的河泥形成上窄下宽的围堰。开挖缓坡基槽优先选用耙吸式挖泥船，它开挖出的基槽比较平整。在水中采用带水明挖河床，挖泥船装上北斗导航装置，挖出的基槽正确度更高。可以增设泥浆泵，把泥浆输送到更远的距离。基槽的深度只有十多米，围堰与基槽的距离需要几十米，这样基槽两侧缓坡的坡度较小，不容易造成塌方，可免支护。开挖斜坡台阶缓坡可采用小型挖泥机，仍然在围堰内充水施工。抽干基槽中的河水，修正基槽的形状和深度，两侧设排水沟，随时抽干渗出的河水，两岸河堤的开挖按常规施工。

混凝土基础由混凝土预制桩和混凝土底板构成，混凝土预制桩设置在明挖基槽底部的河床泥沙层，它可以挤实软土层，并靠磨擦提高地基的承载能力，不同等级的过江隧道需要不同宽度和厚度的混凝土底板。优先选用表面粗糙的方形预制桩，混凝土预制桩的长度、密度按需要设置。预制桩制作时头部露出一小段钢筋不浇筑混凝土，有利于更好的与混凝土底板浇筑成一体。河床中的地基含水量较大，振动强烈时可能出现土壤液化现象，优先采用静压植桩方式设置混凝土预制桩。整条过江隧道，包括两侧河堤的基础，都需要浇筑混凝土底板。

混凝土过江隧道由两条双向行驶隧道和中间的检修疏散隧道组合而成，优先选用拱形隧道，设在混凝土基础上，是现场立模浇筑的钢筋混凝土建筑。拱形隧道的承载能力强大，它的拱肋是过江隧道的顶部，它的拱脚上铺设过江隧道的行车路面。混凝土过江隧道的宽度、高度和强度，也按不同的等级的过江隧道设计。拱肋和拱脚为同一整体，必须一起浇筑。浇筑所用的混凝土的标号和浇筑工艺必须达到设计要求，使混凝土的密实度良好，防止渗漏。双向行驶隧道与疏散隧道之间，按一定的行车路程，设置可以用于车辆避险的横向通道。过江隧道的坡度按有利于通风排烟考虑，两侧的底部需要设置排水通道。

通风排烟口由通风管道、防雨亭和防水小岛组成，设在三条过江隧道的河床段，通风管道采用钢筋混凝土结构，防雨亭设置在通风管道的上方，防止雨水侵入。防水小岛设在通风管道的河床表面，一组通风排烟口的三个通风管道可以顺着水流方向连成一个长形小岛，方便维护。通风排烟口的数量按过江隧道的不同长度设置，距离长的过江隧道可设几组通风排烟口，距离短的不设通风排烟口。

基槽的回填也采用泥浆泵把围堰用土和储存的泥土输送到基槽内和缓坡上，把残留的基槽和缓坡填平。河床中的泥沙是相对较粗、容易沉淀的泥沙，采用泥浆带水回填，沉淀形成的泥沙更密实，施工段河堤按常用方式复原，它的内侧加砌石坎保护。

本过江隧道，对软土地基进行了混凝土预制桩和混凝土底板的处理，使软土地基的承载能力大幅度提高；过江隧道采用钢筋混凝土现场浇筑，它的轴向和径向的强度都高，可按设计要求建成不同等级的过江隧道。缺水地区的河流，平时流量不大，河流相对较浅，建成的过江隧道离地面近，车辆进出隧道节能又省时。地下轨道交通也需要过江隧道，采用明挖河床方式建造过江隧道，地铁车辆更适宜在地下的平直路面或上升几米从河道下通过。现在地下轨道交通越来越普及，从河道下面过江，采用明挖方式更有优势。

本实用新型，与现有技术相比，具有以下明显优点：

1.采用明挖河床的方式建造过江隧道，省工、省成本、免支护。

2.采用预制桩和混凝土底板作基础，可建造不同等级的过江隧道。

3.过江隧道离地面近，环保又节能，更适宜地下轨道交通。

附图说明

图1为本实用新型的横向剖面示意图。

图2为本实用新型的纵向剖面示意图。

具体实施方式

一种明挖河床型过江隧道，由明挖基槽1、混凝土基础2、混凝土过江隧道3和通风排烟口4组成，其特征在于：明挖基槽1由基槽11和两侧的缓坡12组成，免支护，基槽上设置由预制桩21和混凝土底板22构成的混凝土基础2，混凝土基础2上浇筑的混凝土过江隧道3，它由两条双向行驶隧道31和中间的检修疏散隧道32组成，三条过江隧道都设有通风排烟口4，过江隧道外面回填泥土，保持与原河床齐平。

本实用新型以黄河中下游河床的地质条件作为案例来叙述。

首先要选择河面宽阔、流速较小、没有明显下切深槽的直线段河床作为建造过江隧道的场所。黄河中下游大部分河道宽达几千米或更宽，它平日流量小，流速比较慢，有些河段还有滩地，方便开挖河床。过江隧道建成后，该河段的河床和河堤的稳固性会比原来更好。

车辆引起的震动程度不一样，环城线上重型汽车快速行驶时，附近的地面也会引起震动，因此过江隧道的等级也要符合通车车辆和限制车速的需要。应该按不同的设计要求，建造不同等级的过江隧道。

明挖基槽1由基槽11和两侧的缓坡12组成，基槽11是三条过江隧道共用的地基，基槽11为沟槽形，基槽11两侧为斜坡台阶式缓坡12，可以免支护。由于基槽11的深度不深，三条隧道相距也不远，双向隧道31和应急隧道32的基槽可以合在一起开挖，这样施工总量较小。三条隧道之间的距离由隧道等级而定，有检修疏散隧道相隔，互相影响会减弱。黄河下游多地的河床高出地面数米，这里开挖基槽11的深度，达到混凝土过江隧道3的外顶与河堤外部地面的高程相近就行，这样过江隧道3的回填层仍然有数米。在河床内分二个阶段施工，先后在一半河床上采用U字形围堰筑在大半条河道上，让河水从另一侧河道流过。采用打桩、捆上竹跳板和竹帘做成围栏，把挖泥船挖出的河泥喷射到围栏内，让较稀的河泥随水流出，留下的河泥形成上窄下宽的围堰。开挖缓坡基槽11优先选用耙吸式挖泥船，它开挖出的基槽11比较平整。在水中采用带水明挖河床，挖泥船装上北斗导航装置，挖出的基槽11正确度更高。可以增设泥浆泵，把泥浆输送到更远的距离。基槽11的深度只有十多米，围堰与基槽11的距离需要几十米，这样基槽11两侧缓坡12的坡度较小，不容易造成塌方，可免支护。开挖斜坡台阶缓坡12可采用小型挖泥机，仍然在围堰内充水施工。抽干基槽11中的河水，修正基槽11的形状和深度，两侧设排水沟，随时抽干渗出的河水，两岸河堤的开挖按常规施工。

混凝土基础2由混凝土预制桩21和混凝土底板22构成，混凝土预制桩21设置在明挖基槽1底部的河床泥沙层，它可以挤实软土层，并靠磨擦提高地基的承载能力，不同等级的过江隧道需要不同宽度和厚度的混凝土底板22。优先选用表面粗糙的方形预制桩，混凝土预制桩21的长度、密度按需要设置。预制桩21制作时头部露出一小段钢筋不浇筑混凝土，有利于更好的与混凝土底板22浇筑成一体。河床中的地基含水量较大，振动强烈时可能出现土壤液化现象，优先采用静压植桩方式设置混凝土预制桩21。整条过江隧道，包括两侧河堤的基础，都需要浇筑混凝土底板22。

混凝土过江隧道3由两条双向行驶隧道31和中间的检修疏散隧道32组合而成，优先选用拱形隧道，设在混凝土基础2上，是现场立模浇筑的钢筋混凝土建筑。拱形隧道的承载能力强大，它的拱肋是过江隧道的顶部，它的拱脚上铺设过江隧道的行车路面。混凝土过江隧道3的宽度、高度和强度，也按不同的等级的过江隧道设计。拱肋和拱脚为同一整体，必须一起浇筑。浇筑所用的混凝土的标号和浇筑工艺必须达到设计要求，使混凝土的密实度良好，防止渗漏。双向行驶隧道31与疏散隧道32之间，按一定的行车路程，设置可以用于车辆避险的横向通道。过江隧道的坡度按有利于通风排烟考虑，两侧的底部需要设置排水通道。

通风排烟口4由通风管道41、防雨亭42和防水小岛43组成，设在三条过江隧道的河床段，通风管道41采用钢筋混凝土结构，防雨亭42设置在通风管道41的上方，防止雨水侵入。防水小岛43设在通风管道41的河床表面，一组通风排烟口4的三个通风管道41可以顺着水流方向连成一个长形小岛，方便维护。通风排烟口4的数量按过江隧道的不同长度设置，距离长的过江隧道可设几组通风排烟口4，距离短的不设通风排烟口4。

基槽11的回填也采用泥浆泵把围堰用土和储存的泥土输送到基槽11内和缓坡12上，把残留的基槽11和缓坡12填平。河床中的泥沙是相对较粗、容易沉淀的泥沙，采用泥浆带水回填，沉淀形成的泥沙更密实，施工段河堤按常用方式复原，它的内侧加砌石坎保护。

Claims (5)

1.一种明挖河床型过江隧道，由明挖基槽、混凝土基础、混凝土过江隧道和通风排烟口组成，其特征在于：明挖基槽由基槽和两侧的缓坡组成，免支护，基槽上设置由预制桩和混凝土底板构成的混凝土基础，混凝土基础上浇筑的混凝土过江隧道，它由两条双向行驶隧道和中间的检修疏散隧道组成，三条过江隧道都设有通风排烟口，过江隧道外面回填泥土，保持与原河床齐平。

2.根据权利要求1所述的明挖河床型过江隧道，其特征在于：明挖基槽由基槽和两侧的缓坡组成，基槽是三条过江隧道共用的地基，基槽为沟槽形，基槽两侧为斜坡台阶式缓坡，可以免支护。

3.根据权利要求1所述的明挖河床型过江隧道，其特征在于：混凝土基础由混凝土预制桩和混凝土底板构成，混凝土预制桩设置在明挖基槽底部的河床泥沙层，不同等级的过江隧道需要不同宽度和厚度的混凝土底板。

4.根据权利要求1所述的明挖河床型过江隧道，其特征在于：混凝土过江隧道由两条双向行驶隧道和中间的检修疏散隧道组合而成，优先选用拱形隧道，设在混凝土基础上，是现场立模浇筑的钢筋混凝土建筑。

5.根据权利要求1所述的明挖河床型过江隧道，其特征在于：通风排烟口由通风管道、防雨亭和防水小岛组成，设在三条过江隧道的河床段，通风管道采用钢筋混凝土结构。

Images