專利名稱：高速鐵路淺埋偏壓地段大跨不對稱雙連拱三線隧道的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鐵路隧道，特別涉及一種高速鐵路淺埋偏壓地段大跨不對稱雙連拱三線隧道。
背景技術(shù)：
隨著國家鐵路建設(shè)的高速發(fā)展，鐵路單線隧道與鐵路雙線隧道超近距并行的情況非常普遍，一般當(dāng)隧道平曲線處在直線上時(shí)，在規(guī)劃和設(shè)計(jì)中會合修三線單洞隧道，隧道斷面面積能既滿足規(guī)范規(guī)定，又符合空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)相關(guān)要求；但當(dāng)隧道平曲線處在曲線地上時(shí)，特別是隧道洞口處在“燕尾式”曲線困難地段時(shí)，若再選擇三線單洞隧道，隧道斷面開挖量太大，施工風(fēng)險(xiǎn)極高，大部分隧道凈空形成浪費(fèi)，隧道斷面極不經(jīng)濟(jì)，為了經(jīng)濟(jì)、合理、安全，應(yīng)研究其他的隧道結(jié)構(gòu)。雙連拱隧道在我國已有30多年工程實(shí)踐，大多數(shù)都是在公路隧道中應(yīng)用，隧道斷面為等跨對稱結(jié)構(gòu)，且連拱隧道開挖跨度較大，施工工序繁多，開挖和支護(hù)相互交錯(cuò)，圍巖應(yīng)力變化和襯砌荷載轉(zhuǎn)換十分復(fù)雜，尤其中墻受力，壓、拉、彎、扭、剪均有。另外，施工過程中圍巖應(yīng)力分布，以及襯砌受力變形狀況不明確，左右洞施工對中墻的影響難以把握，增加了隧道施工變形和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性控制的難度，稍有不慎，就會造成結(jié)構(gòu)失穩(wěn)破壞、地層開裂甚至塌方。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種高速鐵路淺埋偏壓地段大跨不對稱雙連拱三線隧道，旨在降低隧道洞口大跨段施工風(fēng)險(xiǎn)，并大幅度縮減施工工期和節(jié)約工程投資。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:本實(shí)用新型的高速鐵路淺埋偏壓地段大跨不對稱雙連拱三線隧道構(gòu)造，其特征是:它包括單洞單線隧道、單洞雙線隧道和中隔墻，單洞單線隧道與單洞雙線隧道大跨不對稱雙連拱結(jié)構(gòu)，中隔墻設(shè)置在兩者之間，單洞單線隧道設(shè)置于上覆土層厚度較大側(cè)。所述中隔墻沿其長度方向間隔設(shè)置有與單洞單線隧道、單洞雙線隧道相通的開孔。本實(shí)用新型的有益效果是，解決了高速鐵路隧道三線合修隧道洞口處在“燕尾式”平曲線困難段的設(shè)計(jì)難點(diǎn)；可大幅度縮減施工工期和節(jié)約工程投資，降低了隧道洞口大跨段施工風(fēng)險(xiǎn)與隧道施工對周邊環(huán)境的影響；可有效緩解洞口處的空氣動(dòng)力效應(yīng)，提高乘車舒適度，使空氣動(dòng)力學(xué)指標(biāo)達(dá)到規(guī)范要求。

本說明書包括如下三幅附圖:圖1是本實(shí)用新型高速鐵路淺埋偏壓地段大跨不對稱雙連拱三線隧道的橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型高速鐵路大跨淺埋偏壓地段大跨不對稱雙連拱三線隧道中隔墻的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型高速鐵路淺埋偏壓地段大跨不對稱雙連拱三線隧道燕尾式隧道平面曲線布置圖。圖中示出部位、構(gòu)件及所對應(yīng)的標(biāo)記:單洞單線隧道10、單洞雙線隧道20、中隔墻30、開孔31。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。參照圖1和圖3，本實(shí)用新型的高速鐵路淺埋偏壓地段大跨不對稱雙連拱三線隧道，它包括單洞單線隧道10、單洞雙線隧道20和中隔墻30，單洞單線隧道10與單洞雙線隧道20大跨不對稱雙連拱結(jié)構(gòu)，中隔墻30設(shè)置在兩者之間，單洞單線隧道10設(shè)置于上覆土層厚度較大側(cè)。通過對施工條件下圍巖與襯砌結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、位移、塑性區(qū)的分析，不管是位移還是應(yīng)力值，單 洞單線隧道10位于上覆土層厚度較大側(cè)均小于單洞雙線隧道20位于上覆土層厚度較大側(cè)，因此從降低隧道洞口大跨段施工風(fēng)險(xiǎn)和使工程更經(jīng)濟(jì)合理方面考慮，單洞單線隧道10應(yīng)設(shè)置于上覆土層厚度較大側(cè)。本實(shí)用新型有效地解決了高速鐵路隧道淺埋偏壓地段三線合修隧道洞口處在“燕尾式”平曲線困難段的設(shè)計(jì)難點(diǎn)。若按傳統(tǒng)的單洞三線隧道斷面設(shè)計(jì)，隧道襯砌內(nèi)輪廓軌面以上有效面積為212.94m2，隧道凈空就浪費(fèi)了近67.78m2，實(shí)際上相當(dāng)于一個(gè)四線隧道的斷面。而在本實(shí)用新型的高速鐵路三線隧道構(gòu)造中，單洞單線隧道10襯砌內(nèi)輪廓軌面以上有效面積為49.91m2，單洞雙線隧道20襯砌內(nèi)輪廓軌面以上有效面積為88.08m2。兩者相比較，可節(jié)約隧道開挖土石25%，節(jié)約鋼筋混凝土 10%，節(jié)約鋼筋15%，工期提前20%，因此可大幅度縮減施工工期和節(jié)約工程投資，并降低隧道洞口大跨段施工風(fēng)險(xiǎn)與隧道施工對周邊環(huán)境的影響。參照圖2，為有效緩解洞口處的空氣動(dòng)力效應(yīng)，使空氣動(dòng)力學(xué)指標(biāo)達(dá)到規(guī)范要求，所述中隔墻30上沿其長度方向間隔設(shè)置有與單洞單線隧道10、單洞雙線隧道20相通的開孔31。以上所述只是用圖解說明本高高速鐵路淺埋偏壓地段大跨不對稱雙連拱三線隧道的一些原理，并非是要將本實(shí)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(shí)用新型所申請的專利范圍。
權(quán)利要求1.高速鐵路淺埋偏壓地段大跨不對稱雙連拱三線隧道，其特征是:它包括單洞單線隧道(10)、單洞雙線隧道(20)和中隔墻(30)，單洞單線隧道(10)與單洞雙線隧道(20)形成大跨不對稱雙連拱結(jié)構(gòu)，中隔墻(30)設(shè)置在兩者之間，單洞單線隧道(10)設(shè)置于上覆土層厚度較大側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的高速鐵路淺埋偏壓地段大跨不對稱雙連拱三線隧道，其特征是:所述中隔墻(30)上沿其長度方向間隔設(shè)置有與單洞單線隧道(10)、單洞雙線隧道(20)相通的開孔(31)。 ·
專利摘要高速鐵路淺埋偏壓地段大跨不對稱雙連拱三線隧道，旨在降低隧道洞口大跨段施工風(fēng)險(xiǎn)，并大幅度縮減施工工期和節(jié)約工程投資。它包括單洞單線隧道(10)、單洞雙線隧道(20)和中隔墻(30)，單洞單線隧道(10)與單洞雙線隧道(20)形成大跨不對稱雙連拱結(jié)構(gòu)，中隔墻(30)設(shè)置在兩者之間，單洞單線隧道(10)設(shè)置于上覆土層厚度較大側(cè)。
文檔編號E21D9/14GK203130092SQ20132002195
公開日2013年8月14日 申請日期2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月16日
發(fā)明者孫其清, 尚寒春, 鄭宗溪, 趙萬強(qiáng), 高楊, 陶偉明, 曹彧, 譚永杰, 何達(dá), 潘朋, 許懷, 何洋, 張俊儒, 鄧軍橋, 馬青 申請人:中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司