專利名稱：一種高速鐵路雙線隧道洞口緩沖結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及高速鐵路隧道領(lǐng)域，具體是指一種高速鐵路雙線隧道洞口緩沖結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
高速列車進(jìn)入隧道時，車頭前方空間受到限制，導(dǎo)致車頭前方的空氣不能及時向四周擴(kuò)散而被急劇壓縮形成空氣壓縮波。該壓縮波以音速傳播到隧道出口，約90%的以膨脹波的形式向隧道入口反射回去，其它約有10%的能量以脈狀沖擊波的形式自隧道出口向周圍區(qū)域輻射出去，形成微壓波。微壓波效應(yīng)過強(qiáng)會產(chǎn)生氣動爆破噪聲即隧道音爆，并使得附近輕型結(jié)構(gòu)(房屋窗戶)急劇振動等問題，導(dǎo)致噪聲污染，對周邊居民產(chǎn)生不良心理影響，對人居環(huán)境的危害性較大，成為高速鐵路隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)的重要影響因素，因此有必要采取措施對隧道洞口微壓波微效應(yīng)進(jìn)行緩解。目前國內(nèi)外減緩微壓波的措施包括改造隧道結(jié)構(gòu)和優(yōu)化列車形狀。改造隧道結(jié)構(gòu)的措施有改變洞門形式和設(shè)置洞口緩沖結(jié)構(gòu)。但是當(dāng)對洞口附近環(huán)境有更高要求，比如隧道洞口附近有建筑物時，現(xiàn)有的洞口緩沖結(jié)構(gòu)無法滿足嚴(yán)格的微壓波壓力峰值控制標(biāo)準(zhǔn)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是根據(jù)上述不足提供一種高速鐵路單線隧道洞口緩沖結(jié)構(gòu)，該緩沖結(jié)構(gòu)可以適用于雙線長隧道，并且緩解微壓波峰值效果好。本實用新型是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種高速鐵路雙線隧道洞口緩沖結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述緩沖結(jié)構(gòu)為與隧道洞口襯砌對接的并位于隧道洞口外側(cè)的橫截面為矩形的矩形洞體，在矩形洞體的頂部沿矩形洞體長度方向設(shè)置1-5個開口，開口總面積與洞口襯砌內(nèi)空橫截面積的面積比為30-90%，沿所述矩形洞體長度方向布置的各開口的面積朝隧道洞口方向按照50-90%逐漸減小。列車在高速進(jìn)入隧道之前先通過矩形洞體，產(chǎn)生的空氣壓縮波可以通過通過矩形洞體頂部的開口得以排放，從而達(dá)到緩解微壓波的效果。優(yōu)選的，所述沿矩形洞體長度方向相鄰開口間距朝隧道洞口方向逐漸增大
1.1-1.5倍。列車高速進(jìn)入矩形洞體產(chǎn)生的微壓波沿隧道長度方向是逐漸減小的，因此該結(jié)構(gòu)使緩解微壓波效應(yīng)效果更好。優(yōu)選的，所述矩形洞體位于隧道入口段外側(cè)和/或位于隧道出口段外側(cè)。在隧道入口和出口各設(shè)置帶開口的矩形洞體，可以進(jìn)一步緩解微壓波效應(yīng)。優(yōu)選的，所述矩形洞體與隧道洞口襯砌等截面對接。施工難度更低。優(yōu)選的，所述隧道洞門為帽檐斜切式洞門。該洞門也可以起到緩解微壓波效應(yīng)的作用。本實用新型的緩沖結(jié)構(gòu)采用在隧道入口和出口段設(shè)置矩形洞體，并且在矩形洞體上開設(shè)大小漸變的開口，起到緩解微壓波的效果。本實用新型緩沖結(jié)構(gòu)能有效緩解長隧道，尤其是混凝土軌枕板式道床的長隧道洞口的微壓波效應(yīng)，適用性更廣，能減少80%的微壓波。本實用新型可有效緩解高速鐵路隧道洞口的微壓波現(xiàn)象，防止隧道洞口產(chǎn)生的音爆對周邊環(huán)境造成的不良影響，社會效應(yīng)顯著。由于結(jié)構(gòu)簡單，整體性強(qiáng)，對地形和地質(zhì)情況適用性強(qiáng)，施工方便，可以有效降低洞口設(shè)置緩沖結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的生產(chǎn)成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

圖1為本實用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型的隧道入口段矩形洞體俯視示意圖；圖3為本實用新型的隧道入口段矩形洞體縱向剖視圖；1.隧道入口矩形洞體、2.帽檐斜切式洞門、3.開口、4.襯砌、5-9.第一開口至第五開口。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實用新型:如圖1-3所示，本實用新型高速鐵路雙線隧道洞口緩沖結(jié)構(gòu)為與隧道洞口襯砌4對接的并位于隧道洞口外側(cè)的橫截面為矩形的矩形洞體1，在隧道入口矩形洞體I的頂部沿矩形洞體長度方向設(shè)置5個開口即第一開口 5至第五開口 9。開口總面積與洞口襯砌內(nèi)空橫截面積的面積比為30-90%，這樣可以最大程度的緩解洞口微壓波效應(yīng)。沿所述矩形洞體I長度方向布置的各開口 3的面積朝隧道洞口方向按照50-90%逐漸減小。優(yōu)選的，隧道入口矩形洞體I的洞體長度為60m。矩形洞體為整體鋼筋混凝土澆筑體，施工更方便，穩(wěn)固性更好，安全度高。第一開口 5的長度為6m，寬3m;第二開口 6的長度為4.2m,寬3m ;第三開口 7的長度為3.6m，寬3m ;第四開口 8的長度為3m，寬3m ;第五開口9的長度為2.2m，寬3m。所述開口間距c沿矩形洞體長度方向由矩形洞體至襯砌增大。所述隧道入口矩形洞體I和隧道出口矩形洞體2的橫斷面積與隧道洞口襯砌4橫斷面積大小相等，這樣更節(jié)省空間，適合于各種隧道。隧道洞門為帽檐斜切式洞門。這樣可以最大程度的緩解微壓波效應(yīng)。該緩沖結(jié)構(gòu)所應(yīng)用于高速鐵路單線隧道工程，減少微壓波效應(yīng)達(dá)到80%，并且結(jié)構(gòu)簡單，施工方便，具有很強(qiáng)的實用性。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種高速鐵路雙線隧道洞口緩沖結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述緩沖結(jié)構(gòu)用于高速鐵路雙線隧道，為與隧道洞口襯砌對接的并位于隧道洞口外側(cè)的橫截面為矩形的矩形洞體，在矩形洞體的頂部沿矩形洞體長度方向設(shè)置1-5個開口，開口總面積與洞口襯砌內(nèi)空橫截面積的面積比為30-90%，沿所述矩形洞體長度方向布置的各開口的面積朝隧道洞口方向按照50-90%逐漸減小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高速鐵路雙線隧道洞口緩沖結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述沿矩形洞體長度方向相鄰開口間距朝隧道洞口方向逐漸增大1.1-1.5倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述高速鐵路雙線隧道洞口緩沖結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述矩形洞體位于隧道入口段外側(cè)和/或位于隧道出口段外側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述高速鐵路雙線隧道洞口緩沖結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述矩形洞體與隧道洞口襯砌等截面對接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述高速鐵路雙線隧道洞口緩沖結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述隧道洞門為帽檐斜切式洞門。
專利摘要本實用新型提供了一種高速鐵路雙線隧道洞口緩沖結(jié)構(gòu)，其特征在于所述緩沖結(jié)構(gòu)用于高速鐵路雙線隧道，為與隧道洞口襯砌對接的并位于隧道洞口外側(cè)的橫截面為矩形的矩形洞體，在矩形洞體的頂部沿矩形洞體長度方向設(shè)置1-5個開口，開口總面積與洞口襯砌內(nèi)空橫截面積的面積比為30-90%,沿所述矩形洞體長度方向布置的各開口的面積朝隧道洞口方向按照50-90%逐漸減小。本實用新型可有效緩解高速鐵路隧道洞口的微壓波現(xiàn)象，防止隧道洞口產(chǎn)生的音爆對周邊環(huán)境造成的不良影響，社會效應(yīng)顯著。由于結(jié)構(gòu)簡單，整體性強(qiáng)，對地形和地質(zhì)情況適用性強(qiáng)，施工方便，可以有效降低洞口設(shè)置緩沖結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的生產(chǎn)成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
文檔編號E21D9/14GK203008926SQ201220750558
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者趙文成, 肖明清, 王克金, 龔彥峰, 王長法, 李鳴沖, 王春梅, 李文勝, 靳宗振 申請人:中鐵第四勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司