本發(fā)明涉及市政工程技術(shù)領(lǐng)域中的地下道路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種地下立交分岔隧道的暗挖結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

隨著城市建設(shè)的發(fā)展，城市地下道路的功能需求越來越高，特別是在城市中心區(qū)，受用地及地面交通的限制，只能設(shè)置地下道路來滿足社會(huì)發(fā)展的需求。同時(shí)，又必須考慮多個(gè)方向的交通分流及銜接，地下立交的形式應(yīng)運(yùn)而生。常規(guī)地下立交設(shè)計(jì)時(shí)，如能采用明挖工程難度將大大降低，當(dāng)?shù)孛娼煌ǖ纫蛩赜绊?，必須采用暗挖施工時(shí)，將使得地下立交的施工困難大大增加甚至無法實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明提出了地下立交分岔隧道施工時(shí)的暗挖結(jié)構(gòu)，其大大降低了工程難度，更有利于未來城市地下空間開發(fā)的發(fā)展需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)或不足，本發(fā)明提供了一種地下立交分岔隧道暗挖結(jié)構(gòu)，以解決城市地下立交分岔隧道的暗挖難題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明具有如下構(gòu)成：

一種地下公立分岔隧道的暗挖結(jié)構(gòu)，包括斷面寬度逐漸變大的至少一級(jí)的漸變段、與最后一級(jí)漸變段連接的大跨隧道最大斷面段、小凈距隧道段以及分離式隧道段；所述小凈距隧道段和分離式隧道段的中間設(shè)有將所述隧道分岔的預(yù)留中間巖柱；分岔后的所述小凈距隧道段一端與大跨隧道最大斷面段連接；分岔后的所述分離式隧道段對(duì)應(yīng)連接所述小凈距隧道段的另一端。

所述地下公立分岔隧道的暗挖結(jié)構(gòu)還包括分岔后的連拱隧道段，所述連拱隧道段設(shè)置在所述大跨隧道最大斷面段與所述小凈距隧道段之間，所述連拱隧道段中間還設(shè)有與所述預(yù)留中間巖柱連接的中墻結(jié)構(gòu)。

所述中墻結(jié)構(gòu)和預(yù)留中間巖柱的厚度呈連續(xù)增大設(shè)置，所述中墻結(jié)構(gòu)的最大厚度端與所述預(yù)留中間巖柱的最小厚度端平滑連接。

所述大跨隧道最大斷面段的斷面寬度大于等于所述連拱隧道段和中墻結(jié)構(gòu)的總寬度，所述大跨隧道最大斷面段和所述連拱隧道段的兩側(cè)側(cè)墻采用相同半徑以確保結(jié)構(gòu)平滑連接和施工工藝的合理轉(zhuǎn)換。

所述分岔后的連拱隧道段的單洞斷面寬度設(shè)置為相同或不相同。

所述漸變段包括第一漸變段、第二漸變段、第三漸變段以及第四漸變段，第一漸變段、第二漸變段、第三漸變段以及第四漸變段的斷面寬度呈漸變?cè)黾臃绞皆O(shè)置，所述相鄰漸變段的一側(cè)平滑連接，另一側(cè)采用斷面寬度突變的方式進(jìn)行連接。

所述相鄰漸變段的斷面寬度變化范圍為1.5 m - 3.5 m。

所述大跨隧道最大斷面段的斷面寬度大于等于所述小凈距隧道段和預(yù)留中間巖柱的總寬度，所述大跨隧道最大斷面段和所述小凈距隧道段的兩側(cè)側(cè)墻采用相同半徑以確保結(jié)構(gòu)平滑連接和施工工藝的合理轉(zhuǎn)換。

所述分離式隧道段與小凈距隧道段的兩側(cè)側(cè)墻采用相同半徑以確保結(jié)構(gòu)平滑連接和施工工藝的合理轉(zhuǎn)換。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下技術(shù)效果：

1）本發(fā)明通過漸變段、大跨隧道最大斷面段、和（或）連拱隧道段、小凈距隧道段及分離式隧道段等多種隧道斷面的組合和過渡實(shí)現(xiàn)；

2）地下道路主線先通過漸變段在經(jīng)多次漸變?cè)龃笾链罂缢淼雷畲髷嗝娑?，所述大跨隧道最大斷面段直接與連拱隧道進(jìn)行順接，這樣即能將主線的單孔斷面結(jié)構(gòu)分離為雙孔的斷面結(jié)構(gòu)；

3）結(jié)合工程地質(zhì)條件，對(duì)漸變段、大跨隧道最大斷面段以及連拱隧道段的尺寸和位置可進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，如地質(zhì)條件較好，中墻結(jié)構(gòu)的初始尺寸可取較小值；地質(zhì)條件較差時(shí)，可將立交分岔的位置整體調(diào)整至地質(zhì)條件較好處；

4）本發(fā)明連拱隧道中墻結(jié)構(gòu)的厚度采用逐漸增大的漸變值設(shè)置方式，這樣可逐漸將分岔后的兩隧道間距增大，逐漸實(shí)現(xiàn)分離；

5）本發(fā)明進(jìn)入小凈距隧道段，地下立交分岔后隧道應(yīng)盡量采用大角度的平曲線設(shè)計(jì)，以使隧道盡快分開，減小小凈距隧道段施工的風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)隧道間距增至合適值（如三倍隧道寬度值，根據(jù)地質(zhì)條件，該距離可適當(dāng)變化）時(shí)，即連接分離式隧道段，此時(shí)兩條隧道的設(shè)計(jì)和施工均可獨(dú)立，從而真正實(shí)現(xiàn)了地下立交的分岔過渡；

6）當(dāng)工程地質(zhì)條件較好或地下立交車道數(shù)較少時(shí)，可直接由大跨隧道最大斷面段與小凈距隧道段順接，減小了隧道斷面段的種類，減小了施工的復(fù)雜程度。

本發(fā)明通過多種隧道斷面結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換和過渡，實(shí)現(xiàn)了地下立交隧道的分岔，特別適用于城市地下立交道路的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。

附圖說明

圖1：本發(fā)明地下立交分岔隧道的暗挖結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖2：本發(fā)明中相鄰漸變段連接處的斷面示意圖；

圖3：本發(fā)明中大跨隧道最大斷面段與小凈距隧道段連接處的斷面示意圖；

圖4：本發(fā)明地下立交分岔隧道的暗挖結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖5：本發(fā)明中大跨隧道最大斷面段與連拱隧道段連接處的斷面示意圖；

圖6：本發(fā)明中中墻結(jié)構(gòu)的三維示意圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。

實(shí)施例一

如圖1所示，當(dāng)?shù)叵铝⒔环植硭淼儡囆械罃?shù)較少或地質(zhì)條件較好時(shí)，本發(fā)明地下立交分岔隧道的暗挖結(jié)構(gòu)，包括斷面寬度逐漸變大的至少一級(jí)的漸變段、與最后一級(jí)漸變段連接的大跨隧道最大斷面段5、小凈距隧道段7以及分離式隧道段8；所述小凈距隧道段7和分離式隧道段8的中間設(shè)有將所述隧道分岔的預(yù)留中間巖柱10； 分岔后的所述小凈距隧道段7一端與大跨隧道最大斷面段5連接；分岔后的所述分離式隧道段8對(duì)應(yīng)連接小凈距隧道段7的另一端。

由于車道數(shù)較少或地質(zhì)條件較好，大跨隧道最大斷面段5與小凈距隧道段7直接相連，減小了隧道斷面的種類，減小了施工的復(fù)雜程度；并采用大角度平曲線使預(yù)留中間巖柱10不斷增厚，最后與分離式隧道8連接，所述分離式隧道段8與小凈距隧道段7的兩側(cè)側(cè)墻采用相同半徑平滑連接。所述預(yù)留中間巖柱10為原狀巖體，其厚度呈不斷增加的狀態(tài)。本發(fā)明通過漸變段、大跨隧道最大斷面段、小凈距隧道段及分離式隧道段等多種隧道斷面的組合和過渡實(shí)現(xiàn)，所述相鄰隧道段以一側(cè)為基準(zhǔn)，另一側(cè)側(cè)墻采用平滑連接，這樣可確保分岔隧道結(jié)構(gòu)側(cè)壁的順滑。

所述漸變段包括第一漸變段1、第二漸變段2、第三漸變段3以及第四漸變段4，第一漸變段1、第二漸變段2、第三漸變段3以及第四漸變段4的斷面寬度呈漸變?cè)黾臃绞皆O(shè)置，所述相鄰漸變段的一側(cè)平滑連接，另一側(cè)采用斷面寬度突變的方式進(jìn)行連接。

如圖2所示，以第一漸變段1和第二漸變段2的一側(cè)為基準(zhǔn)，側(cè)墻半徑采用相同尺寸，以確保分岔隧道結(jié)構(gòu)側(cè)壁的順滑，所述第一漸變段1和第二漸變段2另一側(cè)采用尺寸突變的方式，相鄰漸變段的變化寬度可按1.5m~3.5m控制，其它相鄰漸變段的連接形式以此類推，即第一漸變段1、第二漸變段2、第三漸變段3以及第四漸變段4另一側(cè)的斷面寬度漸變?cè)龃笾链罂缢淼雷畲髷嗝娑?處，平面上則表現(xiàn)為鋸齒形變化。

本發(fā)明優(yōu)選為四段漸變段結(jié)構(gòu)，在實(shí)際施工過程中，可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑黾踊驕p少。所述漸變段的設(shè)置數(shù)量根據(jù)大跨隧道最大斷面段5的尺寸來確定，所述相鄰漸變段的斷面寬度變化范圍可按照1.5 m - 2.5 m來控制。

如圖3所示，當(dāng)車行道數(shù)較少或地質(zhì)條件較好，相鄰隧道段采用圖1的連接方式，所述大跨隧道最大斷面段5和所述小凈距隧道段7直接連接，所述大跨隧道最大斷面段5的斷面寬度大于等于所述小凈距隧道段7和預(yù)留中間巖柱10的總寬度，所述大跨隧道最大斷面段5和所述小凈距隧道段7的兩側(cè)側(cè)墻平滑連接，以保證隧道側(cè)壁的順滑。

實(shí)施例二

如圖4所示，本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于，所述地下立交分岔隧道暗挖結(jié)構(gòu)還設(shè)有連拱隧道段6，所述連拱隧道段中間設(shè)有將所述隧道分岔的中隔墻；分岔后的所述小凈距隧道段一端與連拱隧道段連接；分岔后的所述連拱隧道段一端與大跨隧道最大斷面段連接。具體地，所述連拱隧道段6設(shè)置在所述大跨隧道最大斷面段5與所述小凈距隧道段7之間，所述連拱隧道段6中間還設(shè)有與所述預(yù)留中間巖柱10連接的中墻結(jié)構(gòu)9，所述中墻結(jié)構(gòu)9的厚度采用逐漸增大的漸變值設(shè)置方式，這樣可逐漸將分岔后的兩隧道間距增大，逐漸實(shí)現(xiàn)分離，本實(shí)施例中其他結(jié)構(gòu)的設(shè)置方式與實(shí)施例一相同。所述中墻結(jié)構(gòu)9和預(yù)留中間巖柱10的厚度呈連續(xù)增大設(shè)置，所述中墻結(jié)構(gòu)9的最大厚度端與所述預(yù)留中間巖柱10的最小厚度端平滑連接。

如圖5所示，所述大跨隧道最大斷面段5的斷面寬度大于等于所述連拱隧道段6和中墻結(jié)構(gòu)9的總寬度，所述大跨隧道最大斷面段5和所述連拱隧道段6的兩側(cè)側(cè)墻平滑連接，以確保側(cè)壁的順滑；所述分岔后的連拱隧道段6的單洞斷面寬度設(shè)置為相同或不相同，該設(shè)置方式可根據(jù)實(shí)際車行道數(shù)來確定。

如圖6所示，所述中墻結(jié)構(gòu)9為變厚度中墻，所述最薄中墻段91由地質(zhì)條件和大跨隧道最大斷面段的尺寸綜合確定，逐漸過渡至最厚中墻段92，其尺寸根據(jù)與其連接的小凈距隧道段7及預(yù)留中間巖柱10的厚度來確定，最終漸變形成厚度不斷變化的異形的中墻結(jié)構(gòu)9，本實(shí)施例中墻結(jié)構(gòu)9的厚度采用逐漸增大的漸變值設(shè)置方式，這樣可逐漸將分岔后的兩隧道間距增大，逐漸實(shí)現(xiàn)分離。

本實(shí)施例通過漸變段、大跨隧道最大斷面段5、連拱隧道段6、小凈距隧道段7及分離式隧道段8等多種隧道斷面的組合和過渡實(shí)現(xiàn)，地下道路主線先通過漸變段在經(jīng)多次漸變?cè)龃笾链罂缢淼雷畲髷嗝娑?，所述大跨隧道最大斷面段5直接與連拱隧道段6進(jìn)行順接，這樣即能將主線的單孔斷面結(jié)構(gòu)分離為雙孔的斷面結(jié)構(gòu)。結(jié)合工程地質(zhì)條件，對(duì)漸變段、大跨隧道最大斷面段5以及連拱隧道段6的尺寸和位置可進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，如地質(zhì)條件較好，中墻結(jié)構(gòu)9的初始尺寸可取較小值；地質(zhì)條件較差時(shí)，可將立交分岔的位置整體調(diào)整至地質(zhì)條件較好處。

綜上所述，本發(fā)明提供的地下立交分岔隧道的暗挖結(jié)構(gòu)，通過多種隧道斷面尺寸的轉(zhuǎn)換和連接過渡，順利實(shí)現(xiàn)了分岔隧道暗挖結(jié)構(gòu)的分岔，為城市地下立交分岔隧道的暗挖施工提供了安全可靠的設(shè)計(jì)思路，特別適用于城市地下互通立交分岔隧道的設(shè)計(jì)和應(yīng)用。

以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限定，僅僅參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍。