用于山嶺隧道洞口的棚洞結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及交通建筑結(jié)構(gòu)，具體的講是用于山嶺隧道洞口的棚洞結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在山區(qū)建設(shè)鐵路、公路等交通線路時(shí)需要修建眾多的隧道和橋梁，因此隧道和橋梁就成為克服線路中高程障礙與深谷溝壑的重要交通建筑結(jié)構(gòu)。當(dāng)隧道穿越山體時(shí)，其洞口往往要設(shè)置在山體的坡面上，并且成為唯一外露的結(jié)構(gòu)。由于受到風(fēng)化剝蝕等作用，山體坡面的巖體通常會(huì)發(fā)生隨機(jī)的坍塌和滑落而形成危巖落石。尤其是在隧道洞口，山體坡面滾落的落石會(huì)危及運(yùn)行的車輛和人員安全。為避免坡面危巖落石對(duì)隧道洞口運(yùn)行車輛和人員造成的傷害，通常要采取工程措施對(duì)其加以防護(hù)。常用的防治隧道洞口坡面危巖落石的工程措施有清除坡面危巖體、加固坡面的危巖體以及在坡面設(shè)置被動(dòng)防護(hù)網(wǎng)和攔截支擋等結(jié)構(gòu)。對(duì)于鐵路和公路隧道而言，除了在隧道洞口頂部坡面設(shè)置主動(dòng)防護(hù)措施、被動(dòng)攔截網(wǎng)而外，通常還可采用棚洞結(jié)構(gòu)來(lái)防護(hù)落石。在山嶺地區(qū)，交通道路鋪設(shè)中隧道和橋梁所占的比例較高，往往會(huì)存在橋隧串接。當(dāng)隧道洞口設(shè)置在深谷溝壑一側(cè)高陡的坡面上時(shí)，而道路中跨越溝壑的橋梁則采用高聳橋墩的方式加以支撐，并與隧道相互銜接。當(dāng)隧道洞口坡面存在有危巖落石時(shí)，與隧道銜接的橋梁也很容易被滾落的落石沖擊破壞。為此可在隧道洞口設(shè)置棚洞或接長(zhǎng)明洞等結(jié)構(gòu)來(lái)防護(hù)落石，起到保護(hù)隧道洞口與橋梁的作用。由于受到隧道洞口部位地形和地質(zhì)條件的限制，防護(hù)隧道洞口落石的棚洞結(jié)構(gòu)往往無(wú)法設(shè)置其基礎(chǔ)，如果采用粧基礎(chǔ)，不僅施工難度大、造價(jià)高，而且還與橋梁的高聳橋墩及其基礎(chǔ)發(fā)生相互影響，因而成為山嶺地區(qū)交通道路設(shè)計(jì)與施工中的難題。為此，需要尋求一種新型的防護(hù)危巖落石的棚洞結(jié)構(gòu)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型提供了一種用于山嶺隧道洞口的棚洞結(jié)構(gòu)，有效防止山嶺隧道洞口處的危巖落石對(duì)與隧道連接橋梁的沖擊破壞，并且結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，施工便利，成本低廉。
[0004]本實(shí)用新型用于山嶺隧道洞口的棚洞結(jié)構(gòu)，在隧道洞口的外側(cè)設(shè)有防護(hù)墻，防護(hù)墻具有高于隧道洞口最高處的防護(hù)端，在防護(hù)墻的與隧道洞口相對(duì)側(cè)設(shè)有罩于橋梁路面上方的棚洞，在所述棚洞上設(shè)有連接于所述橋梁的橋墩的支承結(jié)構(gòu)。由于防護(hù)墻的最高處高于隧道洞口，因此能夠?qū)ι襟w坡面的落石起到阻擋和緩沖的作用，避免棚洞直接受到落石的沖擊破壞。由于隧道洞口外的橋梁是直接和隧道洞口連接的，棚洞罩于橋梁之上，在橋梁的兩側(cè)沒(méi)有其它可做棚洞基礎(chǔ)支承的結(jié)構(gòu)，因此將棚洞的支承結(jié)構(gòu)直接設(shè)置在棚洞和橋墩之間，以橋墩為基礎(chǔ)，為棚洞起到支撐和承載的作用。支承結(jié)構(gòu)可以是柱狀托臂，也可以是連接于橋墩和棚洞之間的板狀結(jié)構(gòu)，或其它適合的結(jié)構(gòu)形式。
[0005]進(jìn)一步的，在所述橋墩的相對(duì)兩側(cè)分別設(shè)有所述的支承結(jié)構(gòu)。這樣不但棚洞的支撐力度更均衡和穩(wěn)固，外形也更加美觀，同時(shí)也減小了橋墩不均衡受力而損壞的嚴(yán)重后果。
[0006]為了使支承結(jié)構(gòu)能夠穩(wěn)固的與棚洞連接，優(yōu)選的是在棚洞的底面設(shè)置有連接所述支承結(jié)構(gòu)的縱梁，由于通?？v梁是具有一定強(qiáng)度的，因此能夠承受與支撐結(jié)構(gòu)連接點(diǎn)的重量和落石的沖擊。
[0007]優(yōu)選的，縱梁設(shè)于棚洞底面兩側(cè)并平行于棚洞軸線設(shè)置，這樣能夠使棚洞和橋墩的受力均勻。
[0008]可選的，所述的縱梁為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或輕質(zhì)合金材料的金屬結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)不同的工程需要和現(xiàn)場(chǎng)地形做相應(yīng)的選擇。
[0009]優(yōu)選的，棚洞的頂面為弧面?；∶娼Y(jié)構(gòu)的棚洞頂面不但能夠使?jié)L落到棚洞頂上的落石快速向兩側(cè)掉落，防止危巖落石堆積在棚洞頂部造成棚洞的坍塌，而且弧面的強(qiáng)度也更大，不易在受到落石沖擊時(shí)損壞。除此之外，棚洞的斷面形狀還可以為“門”字形、拱形、橢圓形或圓形等，可以根據(jù)實(shí)際地形確定。
[0010]進(jìn)一步的，在所述隧道內(nèi)設(shè)有與防護(hù)墻連接的襯砌，襯砌連接于防護(hù)墻內(nèi)，是一種常見的位于隧道洞口周邊的支護(hù)結(jié)構(gòu)，通常由鋼筋混凝土等材料構(gòu)成，其寬度與隧道底面同寬。
[0011]具體的，棚洞和防護(hù)墻均為鋼筋混凝土澆注結(jié)構(gòu)，也可以根據(jù)實(shí)際需要將棚洞和支承結(jié)構(gòu)設(shè)置為金屬結(jié)構(gòu)。
[0012]本實(shí)用新型的用于山嶺隧道洞口的棚洞結(jié)構(gòu)，能夠滿足在多種不同地形和地貌條件下，有效防止山嶺隧道洞口處的危巖落石對(duì)與隧道連接橋梁的沖擊破壞，并且減少了棚洞基礎(chǔ)設(shè)置的施工難度，明顯提高了棚洞結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的穩(wěn)固性。
[0013]以下結(jié)合實(shí)施例的【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型的上述內(nèi)容再作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。但不應(yīng)將此理解為本實(shí)用新型上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)例。在不脫離本實(shí)用新型上述技術(shù)思想情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段做出的各種替換或變更，均應(yīng)包括在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型用于山嶺隧道洞口的棚洞結(jié)構(gòu)縱向結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為圖A-A向視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1和圖2所示本實(shí)用新型的用于山嶺隧道洞口的棚洞結(jié)構(gòu)，在隧道內(nèi)設(shè)有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的襯砌1，襯砌I以隧道內(nèi)壁為基準(zhǔn)，其內(nèi)部尺寸與隧道內(nèi)壁尺寸一致，延伸至隧道內(nèi)，與隧道連接成為整體結(jié)構(gòu)。在隧道洞口的外側(cè)設(shè)有防護(hù)墻2，襯砌I位于隧道洞口一端與防護(hù)墻2的內(nèi)側(cè)面201固定連接成為一體。防護(hù)墻2具有高于隧道洞口最高處的防護(hù)端203，用于阻擋山體坡面6的落石。防護(hù)端墻2的寬度、厚度以及其外形結(jié)構(gòu)可根據(jù)實(shí)際地形和地貌條件以及隧道內(nèi)壁尺寸確定。在防護(hù)墻2的與隧道洞口相對(duì)的外側(cè)面202連接設(shè)有罩于橋梁4路面上方的棚洞3，棚洞3的頂面為弧面，這樣不但能夠使?jié)L落到棚洞3頂上的落石快速向兩側(cè)掉落，防止危巖落石堆積在棚洞3頂部造成棚洞的坍塌，而且弧面的強(qiáng)度也更大，不易在受到落石沖擊時(shí)損壞。由于落石在掉落到棚洞3頂部時(shí)，還具有向前移動(dòng)的動(dòng)能，為了防止落石從棚洞3前端掉落造成危害，所述棚洞3的縱向長(zhǎng)度可根據(jù)隧道洞口的地形和山體坡面6的高度以及落石的軌跡等予以確定。沿棚洞3底面軸線兩側(cè)平行設(shè)置有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的縱梁301，還設(shè)有分別連接于橋梁4的橋墩5相對(duì)兩側(cè)和縱梁301之間的支承結(jié)構(gòu)302，支承結(jié)構(gòu)302由鋼筋棍凝土或金屬構(gòu)成，作為棚洞3的建筑基礎(chǔ)，通過(guò)支承結(jié)構(gòu)302和橋墩5對(duì)棚洞3和落石的沖擊進(jìn)行支撐和承載。
[0017]橋墩5的橫截面可以為方形、圓形或多邊形，為了便于施工。橋墩5的數(shù)量、縱向間距、外部尺寸可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境和隧道洞口段的地形和地質(zhì)條件加以確定。
[0018]為了減少隧道洞口處山體坡面6危巖落石對(duì)棚洞3的沖擊，增強(qiáng)棚洞3的抗沖擊強(qiáng)度，延長(zhǎng)棚洞3的使用壽命，棚洞3采用鋼筋混凝土澆筑。如果需要降低棚洞3的重量和便于施工，棚洞3也可以采用合金等輕質(zhì)材料結(jié)構(gòu)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于山嶺隧道洞口的棚洞結(jié)構(gòu)，其特征為:在隧道洞口的外側(cè)設(shè)有防護(hù)墻(2)，防護(hù)墻(2)具有高于隧道洞口最高處的防護(hù)端(203)，在防護(hù)墻(2)的與隧道洞口相對(duì)側(cè)設(shè)有罩于橋梁(4)路面上方的棚洞(3)，在所述棚洞(3)上設(shè)有連接于所述橋梁(4)的橋墩(5)的支承結(jié)構(gòu)(302)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于山嶺隧道洞口的棚洞結(jié)構(gòu)，其特征為:在所述橋墩(5)的相對(duì)兩側(cè)分別設(shè)有所述的支承結(jié)構(gòu)(302)。
3.如權(quán)利要求1所述的用于山嶺隧道洞口的棚洞結(jié)構(gòu)，其特征為:在所述棚洞(3)的底面設(shè)置有連接所述支承結(jié)構(gòu)(302)的縱梁(301)。
4.如權(quán)利要求3所述的用于山嶺隧道洞口的棚洞結(jié)構(gòu)，其特征為:所述縱梁(301)設(shè)于棚洞(3)底面兩側(cè)并平行于棚洞(3)軸線設(shè)置。
5.如權(quán)利要求3所述的用于山嶺隧道洞口的棚洞結(jié)構(gòu)，其特征為:所述的縱梁(301)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或金屬結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的用于山嶺隧道洞口的棚洞結(jié)構(gòu)，其特征為:棚洞(3)的頂面為弧面。
7.如權(quán)利要求1至6之一所述的用于山嶺隧道洞口的棚洞結(jié)構(gòu)，其特征為:在所述隧道內(nèi)設(shè)有與防護(hù)墻(2)連接的襯砌(I)。
8.如權(quán)利要求1至6之一所述的用于山嶺隧道洞口的棚洞結(jié)構(gòu)，其特征為:棚洞(3)和防護(hù)墻(2)均為鋼筋混凝土澆注結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求1至6之一所述的用于山嶺隧道洞口的棚洞結(jié)構(gòu)，其特征為:棚洞(3)和支承結(jié)構(gòu)(302)為金屬結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及用于山嶺隧道洞口的棚洞結(jié)構(gòu)，在隧道洞口的外側(cè)設(shè)有防護(hù)墻，防護(hù)墻具有高于隧道洞口最高處的防護(hù)端，在防護(hù)墻的與隧道洞口相對(duì)側(cè)設(shè)有罩于橋梁路面上方的棚洞，在所述棚洞上設(shè)有連接于所述橋梁的橋墩的支承結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的用于山嶺隧道洞口的棚洞結(jié)構(gòu)，能夠滿足在多種不同地形和地貌條件下，有效防止山嶺隧道洞口處的危巖落石對(duì)與隧道連接橋梁的沖擊破壞，并且減少了棚洞基礎(chǔ)設(shè)置的施工難度，使棚洞的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的穩(wěn)固性得到了明顯的提高。
【IPC分類】E21D9-14
【公開號(hào)】CN204572001
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520100613
【發(fā)明人】周曉軍, 朱勇, 喻渝, 姜波, 周躍峰, 林本濤, 楊昌宇, 王爽, 劉建國(guó)
【申請(qǐng)人】西南交通大學(xué)
【公開日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年2月12日