專利名稱：一種穿越上高下深溶洞的隧道防護結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及隧道及地下工程領(lǐng)域，尤其涉及一種穿越上高下深溶洞的隧道防護結(jié) 構(gòu)。
背景技術(shù)：
我國的部分省市廣泛分布有碳酸鹽巖，隧道穿越碳酸鹽巖地層時，不可避免的會 遇到各種巖溶類型，特別是隧道穿越大型半充填溶洞時，給巖溶隧道的設(shè)計及施工帶來一 系列困難，處理不當，會給施工及行車安全造成極大的危害。目前隧道穿越大型半充填溶洞時采用的防護措施以噴錨網(wǎng)為主，但對于上高下深 的大型溶洞，傳統(tǒng)的噴錨網(wǎng)防護安全性較差、施工質(zhì)量難以保證，隧道施工及運營期間存在 安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上高下深的大型溶洞特點，提供一種安全可靠的穿越上高下 深溶洞的隧道防護結(jié)構(gòu)，消除了落石對隧道結(jié)構(gòu)的危害，保障隧道主體結(jié)構(gòu)施工及長期運 營的安全可靠。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種穿越上高下深溶洞的隧道防護 結(jié)構(gòu)，該防護結(jié)構(gòu)位于上高下深的溶洞內(nèi)，包括隧道主體結(jié)構(gòu)、防護罩、防護罩基礎(chǔ)拱跨結(jié) 構(gòu)和隧道支撐拱橋，其特征在于所述防護罩位于隧道主體結(jié)構(gòu)上方；在防護罩基腳處設(shè) 置防護罩基礎(chǔ)拱跨結(jié)構(gòu)，防護罩基礎(chǔ)拱跨結(jié)構(gòu)跨越上述溶洞；在隧道主體結(jié)構(gòu)下方設(shè)置跨 越上述溶洞的隧底拱跨結(jié)構(gòu)，隧底拱跨結(jié)構(gòu)支撐隧道主體結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述防護罩為拱形結(jié)構(gòu)，它橫跨在隧道主體結(jié)構(gòu)上方，采用鋼筋混凝土、 型鋼混凝土或纖維混凝土制成。優(yōu)選地，在防護罩外面設(shè)置緩沖層，緩沖層采用具有緩沖能力、抗腐蝕性及抗老化 性的彈性材料制成。優(yōu)選地，在防護罩與隧道主體結(jié)構(gòu)之間預(yù)留一定的空間，作為檢查和維護的通道。優(yōu)選地，在防護罩基礎(chǔ)拱跨結(jié)構(gòu)的基腳處設(shè)置基座，基座位于溶洞岸坡穩(wěn)定范圍 內(nèi)。優(yōu)選地，所述防護罩基礎(chǔ)拱跨結(jié)構(gòu)的矢跨比取f/L = 1/4 1/8。本發(fā)明在隧道主體結(jié)構(gòu)上面采用獨特的防護罩結(jié)構(gòu)，從而形成一種安全可靠的隧 道防護結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)對上高下深、縱向距離短的半充填溶洞防護，達到盡量減少危巖落石對工 程造成嚴重危害的目的，保障隧道主體結(jié)構(gòu)施工及長期運營的安全可靠。該發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點1)隧道主體結(jié)構(gòu)外設(shè)置的防護結(jié)構(gòu)解決了傳統(tǒng)噴錨網(wǎng)防護安全性差、防護不到位 的缺陷，保障了主體結(jié)構(gòu)的安全可靠性。2)防護結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)間預(yù)留的空間，即實現(xiàn)了防護結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)的分離、消
3減了危巖落石直接對隧道主體結(jié)構(gòu)的沖擊作用，也可作為養(yǎng)護維修的通道、方便對防護結(jié) 構(gòu)進行檢查和維護。3)防護罩的基腳處設(shè)置拱跨結(jié)構(gòu)、外緣設(shè)置緩沖層，有效保障了防護結(jié)構(gòu)的安全 可靠性。本發(fā)明特別適用于上高下深、縱向距離短的半充填溶洞防護，也可用于邊仰坡較 陡、存在危巖落石地段的明洞結(jié)構(gòu)防護。


圖1是本實施例橫斷面示意圖；圖2是圖1中I-I剖面圖；圖3是圖1中II-II剖面圖。圖中示出構(gòu)件、部位名稱及對應(yīng)的標記溶洞壁1、基座2、防護罩基礎(chǔ)拱跨結(jié)構(gòu)3、 防護罩4、緩沖層5、預(yù)留空間6、隧道主體結(jié)構(gòu)7、隧道支撐拱橋8。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖通過實施例對本發(fā)明的特征做進一步詳細說明，以便于同行業(yè)技術(shù) 人員的理解實施例本實例涉及一種穿越上高下深溶洞的隧道防護結(jié)構(gòu)，該防護結(jié)構(gòu)位于上 高下深的溶洞內(nèi)，包括隧道主體結(jié)構(gòu)7、防護罩4、防護罩基礎(chǔ)拱跨結(jié)構(gòu)3和隧道支撐拱橋8， 具體實施情況如下1)清除溶洞壁1上的危石、表附覆蓋物，并進行必要的溶洞壁臨時防護，保證防護 結(jié)構(gòu)的施作安全。2)在臨時防護的保護下，首先施作防護罩4基腳處防護罩基礎(chǔ)拱跨結(jié)構(gòu)3的基座 2，基座2位于岸坡穩(wěn)定范圍內(nèi)，其結(jié)構(gòu)尺寸由圍巖狀況和荷載確定；基座2施作完畢后，進 行防護罩4基腳處的防護罩基礎(chǔ)拱跨結(jié)構(gòu)3施作，防護罩基礎(chǔ)拱跨結(jié)構(gòu)3承擔(dān)防護罩的自 重荷載和危巖落石沖擊荷載，其具體結(jié)構(gòu)尺寸由溶洞規(guī)模、與隧道空間關(guān)系、落石大小等確 定，矢跨比一般取f/L= 1/4 1/8 ；待拱跨結(jié)構(gòu)施作完畢后，進行隧道主體結(jié)構(gòu)7外的防護 罩4的施作，防護罩應(yīng)采用具有一定剛度的鋼筋混凝土、型鋼混凝土、纖維混凝土等材料； 最后施作防護罩4外側(cè)的緩沖層5，緩沖層厚度一般取2m，采用具有較好緩沖能力、抗腐蝕 性及抗老化好的彈性材料。3)在防護結(jié)構(gòu)的保護下，進行隧道主體結(jié)構(gòu)7及隧底拱跨結(jié)構(gòu)8的施作，防護罩4 與隧道主體結(jié)構(gòu)7之間預(yù)留一定的預(yù)留空間6，實現(xiàn)防護結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)的分離、消減危巖 落石直接對隧道主體結(jié)構(gòu)的沖擊作用，也可作為養(yǎng)護維修的通道、方便對防護結(jié)構(gòu)進行檢 查和維護。
權(quán)利要求
一種穿越上高下深溶洞的隧道防護結(jié)構(gòu)，該防護結(jié)構(gòu)位于上高下深的溶洞內(nèi)，包括隧道主體結(jié)構(gòu)、防護罩、防護罩基礎(chǔ)拱跨結(jié)構(gòu)和隧道支撐拱橋，其特征在于所述防護罩位于隧道主體結(jié)構(gòu)上方；在防護罩基腳處設(shè)置防護罩基礎(chǔ)拱跨結(jié)構(gòu)，防護罩基礎(chǔ)拱跨結(jié)構(gòu)跨越上述溶洞；在隧道主體結(jié)構(gòu)下方設(shè)置跨越上述溶洞的隧底拱跨結(jié)構(gòu)，隧底拱跨結(jié)構(gòu)支撐隧道主體結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種穿越上高下深溶洞的隧道防護結(jié)構(gòu)，其特征在于所述 防護罩為拱形結(jié)構(gòu)，它橫跨在隧道主體結(jié)構(gòu)上方，采用鋼筋混凝土、型鋼混凝土或纖維混凝 土制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種穿越上高下深溶洞的隧道防護結(jié)構(gòu)，其特征在于 在防護罩外面設(shè)置緩沖層，緩沖層采用具有緩沖能力、抗腐蝕性及抗老化性的彈性材料制 成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種穿越上高下深溶洞的隧道防護結(jié)構(gòu)，其特征在于 在防護罩與隧道主體結(jié)構(gòu)之間預(yù)留一定的空間，作為檢查和維護的通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種穿越上高下深溶洞的隧道防護結(jié)構(gòu)，其特征在于 在防護罩基礎(chǔ)拱跨結(jié)構(gòu)的基腳處設(shè)置基座，基座位于溶洞岸坡穩(wěn)定范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種穿越上高下深溶洞的隧道防護結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述防護罩基礎(chǔ)拱跨結(jié)構(gòu)的矢跨比取f/L = 1/4 1/8。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種穿越上高下深溶洞的隧道防護結(jié)構(gòu)，該防護結(jié)構(gòu)位于上高下深的溶洞內(nèi)，包括隧道主體結(jié)構(gòu)、防護罩、防護罩基礎(chǔ)拱跨結(jié)構(gòu)和隧道支撐拱橋，其特征在于所述防護罩位于隧道主體結(jié)構(gòu)上方；在防護罩基腳處設(shè)置防護罩基礎(chǔ)拱跨結(jié)構(gòu)，防護罩基礎(chǔ)拱跨結(jié)構(gòu)跨越上述溶洞；在隧道主體結(jié)構(gòu)下方設(shè)置跨越上述溶洞的隧底拱跨結(jié)構(gòu)，隧底拱跨結(jié)構(gòu)支撐隧道主體結(jié)構(gòu)。本發(fā)明能實現(xiàn)對上高下深、縱向距離短的半充填溶洞防護，達到盡量減少危巖落石對工程造成嚴重危害的目的，保障隧道主體結(jié)構(gòu)施工及長期運營的安全可靠。
文檔編號E21D11/00GK101922301SQ20101026567
公開日2010年12月22日 申請日期2010年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月30日
發(fā)明者朱丹, 李強, 趙勇, 陳濤, 顏志偉, 馬濤, 黃鴻健 申請人:中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司