專利名稱：立交鐵路隧道襯砌構(gòu)造的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及鐵路隧道，特別涉及一種立交鐵路隧道襯砌構(gòu)造。
背景技術(shù)：
隨著我國鐵路特別是高速鐵路線路建設(shè)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了越來越多的大型車站樞紐，受樞紐的設(shè)置影響，多條鐵路與車站樞紐相接，其鐵路線性相當(dāng)復(fù)雜，在線路設(shè)計中不可避免地遇到了兩條線路之間相互交叉的工程技術(shù)問題，尤其是與樞紐鄰近的山嶺地區(qū)，受線路走向和高程等因素的制約，兩條線路之間還出現(xiàn)了隧道工程在平面上相互交叉、 在豎直方向上下重疊的情況。由于相互交叉和重疊的近距立交隧道受力復(fù)雜，穩(wěn)定性差，易發(fā)生失穩(wěn)，引起坍塌，設(shè)計中需采取合理的結(jié)構(gòu)形式，將后修隧道對先修隧道的影響減小到最低，以保證隧道施工安全；同時還可避免列車動荷載對立交隧道襯砌結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響，保證結(jié)構(gòu)及運營安全。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種立交鐵路隧道襯砌構(gòu)造，能滿足隧道施工安全和隧道襯砌結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，減小后修隧道對先修隧道的影響，并且鐵路運營階段列車動荷載對立交隧道的影響減小到最低，確保施工和運營安全。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下本實用新型的立交鐵路隧道襯砌構(gòu)造，包括立體交叉的上部隧道、下部隧道，其特征是所述上部隧道、下部隧道在立體交叉處分別設(shè)置上部隧道立交段襯砌、下部隧道立交段襯砌，上部隧道立交段襯砌、下部隧道立交段襯砌通過上部隧道過渡段襯砌、下部隧道過渡段襯砌分別與上部隧道普通段襯砌、下部隧道普通段襯砌銜接，上部隧道立交段襯砌與上部隧道過渡段襯砌之間、下部隧道立交段襯砌與下部隧道過渡段襯砌之間設(shè)置有施工縫；在上部隧道立交段襯砌以下設(shè)置鋼筋混凝土立交框架，上部隧道立交段襯砌和下部隧道立交段襯砌固結(jié)支承于該鋼筋混凝土立交框架上。本實用新型的有益效果是，在上部隧道立交段襯砌以下設(shè)置鋼筋混凝土立交框架，列車動載直接作用于該鋼筋混凝土立交框架上，能滿足隧道施工安全和隧道襯砌結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，減小后修隧道對先修隧道的影響，確保施工和運營安全；通過設(shè)置上、下部隧道立交段襯砌及過渡段襯砌的施工縫達(dá)到動靜分離效果，將鐵路運營階段列車動荷載對立交隧道的影響減小到最低，進(jìn)一步提高列車運營的安全系數(shù)。

本說明書包括如下三幅附圖圖1是本實用新型立交鐵路隧道襯砌構(gòu)造的立體示意圖；圖2是本實用新型立交鐵路隧道襯砌構(gòu)造中立交框架的俯視圖；[0011]圖3是本實用新型立交鐵路隧道襯砌構(gòu)造中立交框架的主視圖；圖中示出構(gòu)件、部位名稱及所對應(yīng)的標(biāo)記上部隧道立交段襯砌10、下部隧道立交段襯砌20、鋼筋混凝土立交框架30、上橫梁31、下橫梁32、立柱33、立柱34、擋頭墻35。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。參照圖1，本實用新型的立交鐵路隧道襯砌構(gòu)造，包括立體交叉的上部隧道、下部隧道。所述上部隧道、下部隧道在立體交叉處分別設(shè)置上部隧道立交段襯砌10、下部隧道立交段襯砌20，上部隧道立交段襯砌10、下部隧道立交段襯砌20通過上部隧道過渡段襯砌、 下部隧道過渡段襯砌分別與上部隧道普通段襯砌、下部隧道普通襯砌銜接。上部隧道立交段襯砌10與上部隧道過渡段襯砌之間、下部隧道立交段襯砌20與下部隧道過渡段襯砌之間設(shè)置有施工縫，達(dá)到動靜分離效果，將鐵路運營階段列車動荷載對立交隧道的影響減小到最低，進(jìn)一步提高列車運營的安全系數(shù)。在上部隧道立交段襯砌10以下設(shè)置鋼筋混凝土立交框架30，上部隧道立交段襯砌10和下部隧道立交段襯砌20固結(jié)支承于該鋼筋混凝土立交框架30上，列車動載直接作用于該鋼筋混凝土立交框架30上，能滿足隧道施工安全和隧道襯砌結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，減小后修隧道對先修隧道的影響，確保施工和運營安全。參照圖2和3，所述鋼筋混凝土立交框架30由上橫梁31、下橫梁32和兩側(cè)立柱 33、34構(gòu)成，其內(nèi)框周向固結(jié)有擋頭墻35。上部隧道立交段襯砌10設(shè)置底板取代仰拱，底板與該立鋼筋混凝土的上橫梁31固結(jié)。下部隧道立交段襯砌20由頂板、底板和兩側(cè)邊墻構(gòu)成，穿過該鋼筋混凝土立交框架30的擋頭墻35且與之固結(jié)。除根據(jù)結(jié)構(gòu)受力情況計算鋼筋混凝土立交框架30的配筋外，在其上橫梁31、下橫梁32與兩側(cè)兩側(cè)立柱33、34的交匯部位呈鈍角，其內(nèi)設(shè)置加強鋼筋。下面以改建鐵路貴(陽)昆(明)線六盤水至沾益段烏蒙山一號隧道為實施例進(jìn)一步說明本實用新型。該立交鐵路隧道地處梅花山，梅花山是長江水系與珠江水系的分水嶺，屬云貴高原低中山地貌；地形起伏大，隧道最大埋深約498m。其中烏蒙山一號隧道位于梅花山車站與扒挪塊車站之間，以雙線穿越梅花山，全長6451m;新梅花山隧道位于內(nèi)昆疏解線上，以單線穿越梅花山，全長1655m ；兩座隧道均為新建工程。為滿足施工中超前地質(zhì)探測、通風(fēng)及加快施工工期、同時解決施工及運營期間排水，于烏蒙山一號隧道左線線路中線右側(cè)約 35m設(shè)置貫通平導(dǎo)。立交段位于III級圍巖地段，穿越灰?guī)r夾白云巖弱風(fēng)化帶?；?guī)r夾白云巖，淺灰、 灰色，厚層狀，灰?guī)r為隱晶致密結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，質(zhì)堅性脆，溶蝕強烈發(fā)育；白云巖細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖質(zhì)堅硬。該層白云巖、鹽溶角礫巖中常含有石膏。烏蒙山一號隧道左線于 DK270+^8. 302( = SD1K500+300. 035)處下穿新梅花山隧道。線路夾角為64° 53' 47"， 兩者軌面高差為11.03m。受六沾線和內(nèi)昆疏解線相鄰車站平面位置和高程控制，兩隧立體交叉，交叉段結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜，施工相互影響嚴(yán)重。上部新梅花山隧道采用曲墻鋼筋混凝土底板10之結(jié)構(gòu)型式，下部隧道采用矩形立交框架30襯砌結(jié)構(gòu)。經(jīng)過多次理論計算及經(jīng)驗分析，從確保兩隧道方案的施工及運營安全兩方面考慮，最終選定采用兩隧合修之動靜分離結(jié)構(gòu)型式，下部框架結(jié)構(gòu)相對正線來說為斜交框架。采用該方案能滿足隧道施工安全和隧道襯砌結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，減小后修隧道對先修隧道的影響，并且鐵路運營階段列車動荷載對立交隧道的影響減小到最低。通過計算最終確定，立交框架頂31、底板32采用1. !厚的鋼筋混凝土，邊墻33、34采用1. 5厚的鋼筋混凝土 ；立交過渡段20采用0. 7m厚的鋼筋混凝土 ；新梅花山隧道10采用0. 5m厚的鋼筋混凝土底板襯砌。對于兩隧合修之動靜分離方案來說，結(jié)構(gòu)受力相對簡單。設(shè)計中采用荷載-結(jié)構(gòu)模型，運用地下結(jié)構(gòu)分析軟件對立交框架的不同工況分別進(jìn)行了計算，得出最不利工況，當(dāng)列車中部穿越立交框架30范圍時，結(jié)構(gòu)受力情況最不利，控制點為頂板兩側(cè)角點，以此為依據(jù)進(jìn)行立交框架30的配筋。為了減少鋼筋用量并且保證結(jié)構(gòu)安全，除頂板31底部、底板 32頂部配每延米16根直徑為25mm的主筋外，其余部位均配每延米8根直徑為25mm的主筋，并于框架鈍角設(shè)置加強鋼筋。采用本實用新型的立交框架30襯砌結(jié)構(gòu)，在施工中保證了立交結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、有效控制了圍巖變形等問題。確保了施工全過程處于安全、穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)的可控狀態(tài)，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。以上所述只是用圖解說明本實用新型的一些原理，并非是要將本實用新型局限在所示和所述的具體結(jié)構(gòu)和適用范圍內(nèi)，故凡是所有可能被利用的相應(yīng)修改以及等同物，均屬于本實用新型所申請的專利范圍。
權(quán)利要求1.立交鐵路隧道襯砌構(gòu)造，包括立體交叉的上部隧道、下部隧道，其特征是所述上部隧道、下部隧道在立體交叉處分別設(shè)置上部隧道立交段襯砌(10)、下部隧道立交段襯砌 (20)，上部隧道立交段襯砌(10)、下部隧道立交段襯砌00)通過上部隧道過渡段襯砌、下部隧道過渡段襯砌分別與上部隧道普通段襯砌、下部隧道普通段襯砌銜接，上部隧道立交段襯砌(10)與上部隧道過渡段襯砌之間、下部隧道立交段襯砌00)與下部隧道過渡段襯砌之間設(shè)置有施工縫；在上部隧道立交段襯砌(10)以下設(shè)置鋼筋混凝土立交框架(30)，上部隧道立交段襯砌(10)和下部隧道立交段襯砌00)固結(jié)支承于該鋼筋混凝土立交框架 (30)上。
2.如權(quán)利要求1所述的立交鐵路隧道襯砌構(gòu)造，其特征是所述鋼筋混凝土立交框架(30)由上橫梁(31)、下橫梁(3 和兩側(cè)立柱(33、34)構(gòu)成，其內(nèi)框周向固結(jié)有擋頭墻 (35)；上部隧道立交段襯砌(10)與該立鋼筋混凝土的上橫梁(31)固結(jié)，下部隧道立交段襯砌00)穿過該鋼筋混凝土立交框架(30)的擋頭墻(3 且與之固結(jié)。
3.如權(quán)利要求2所述的立交鐵路隧道襯砌構(gòu)造，其特征是所述鋼筋混凝土立交框架 (30)的上橫梁(31)、下橫梁(3 與兩側(cè)兩側(cè)立柱(33、34)的交匯部位呈鈍角，其內(nèi)設(shè)置加強鋼筋。
專利摘要立交鐵路隧道襯砌構(gòu)造，能滿足隧道施工安全和隧道襯砌結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，減小后修隧道對先修隧道的影響，確保施工和運營安全。它包括立體交叉的上部隧道、下部隧道，該上部隧道、下部隧道在立體交叉處分別設(shè)置上部隧道立交段襯砌、下部隧道立交段襯砌，上部隧道立交段襯砌、下部隧道立交段襯砌通過上部隧道過渡段襯砌、下部隧道過渡段襯砌分別與上部隧道普通段襯砌、下部隧道普通段襯砌銜接，上部隧道立交段襯砌與上部隧道過渡段襯砌之間、下部隧道立交段襯砌與下部隧道過渡段襯砌之間設(shè)置有施工縫；在上部隧道立交段襯砌以下設(shè)置鋼筋混凝土立交框架，上部隧道立交段襯砌和下部隧道立交段襯砌固結(jié)支承于該鋼筋混凝土立交框架上。
文檔編號E21D11/10GK202117687SQ20112021297
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月22日
發(fā)明者于茂春, 卿偉宸, 吳孟, 張磊, 朱勇, 李敬, 楊昌宇, 范磊, 鄭偉, 鄭杰元, 陶偉明, 高楊 申請人:中鐵二院工程集團有限責(zé)任公司