專利名稱：三拱開挖隧道的中隔墻結(jié)構(gòu)及其建造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于市區(qū)中的地鐵、火車或道路的三拱開挖隧道(three arch excavated tunnel)的中隔墻結(jié)構(gòu)，其中多個(gè)主隧道相互接近而且形成了穿過隧道的通孔(through hole)，以使得當(dāng)通過爆破開挖主隧道時(shí)，減少對中隔墻和周圍地面的損害。本發(fā)明還涉及建造這種中隔墻的方法，用于減少地鐵、火車或道路的起點(diǎn)和終點(diǎn)間的漸變長度以提高地鐵、火車或道路的直線性，減少地鐵、火車或道路的場地面積以提高建筑的經(jīng)濟(jì)效益，解決由常規(guī)的兩拱隧道產(chǎn)生的困難和排水問題，以及將中隔墻與隧道洞頂?shù)闹車孛婀潭ㄟB接以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
背景技術(shù)：
近來，在大城市區(qū)域周邊已經(jīng)建造了諸如環(huán)形公路(beltlinehighway)這樣的大規(guī)模道路以滿足增加的交通容量。此外，人們希望道路設(shè)計(jì)將筑路用地最小化以滿足近來對大橫截面隧道的需求并應(yīng)對土地價(jià)格的上漲。
此外，由于韓國的大部分地區(qū)多山，需要隧道橋梁結(jié)構(gòu)以在道路的設(shè)計(jì)中提高道路的直線性并得到較好的道路直線性。
具有總共四車道的常規(guī)隧道考慮到原始地面的穹拱作用被設(shè)計(jì)成使上行隧道(up-tunnel)與下行隧道(down-tunnel)相互距離30m或更大，從而需要非常大的面積用于建造隧道。
在常規(guī)隧道設(shè)計(jì)成兩個(gè)隧道(即，上行隧道和下行隧道)相互接近的情況下，將支柱安裝在這兩個(gè)隧道之間。由于隧道的洞頂區(qū)域漏水以及冬季結(jié)冰的發(fā)生，支柱的穩(wěn)定性降低。這種現(xiàn)象的發(fā)生是由于在兩主隧道中間區(qū)域的上端的低點(diǎn)處無法排水而造成的。
即，如圖2a所示，其為常規(guī)的柱支撐型兩拱隧道的截面示意圖，該常規(guī)柱支撐型兩拱隧道包括用于支撐隧道的支柱，其安裝在兩主隧道之間，從而結(jié)構(gòu)不堅(jiān)固。此外，該常規(guī)柱支撐型兩拱隧道包括分別安裝在支柱中的排水管以使包含在隧道上部周圍地面的地下水從排水管中排出。然而，地下水集中在洞頂區(qū)域的高度較低的區(qū)域(低點(diǎn))，不容易排出，從而產(chǎn)生地下水滲漏并使該區(qū)域表面變白。
當(dāng)支柱由混凝土建造成時(shí)，支柱必須如此來建造分開地建造這些支柱的各部分，即，底部、壁部和上腰部(haunch)。因而，常規(guī)隧道的不足在于增加了建造步驟的數(shù)量以及花費(fèi)了很長的建造周期。
此外，由于常規(guī)隧道的支柱通過防水層與洞頂區(qū)域分開，所以支柱不是由鉸鏈或固定點(diǎn)而是由自由端和不完全地填充灌漿材料來固定到隧道。
如圖2b所示，其為常規(guī)三拱開挖隧道的中隔墻的配筋的組合的截面圖，中隔墻和襯里混凝土之間的夾板接縫鋼件(clamp jointsteel)的建造導(dǎo)致了安裝鋼模板和澆注混凝土的復(fù)雜性并導(dǎo)致難以建造，從而當(dāng)澆注混凝土?xí)r使支柱的質(zhì)量變差。
此外，當(dāng)常規(guī)隧道的主隧道利用爆破開挖時(shí)，沒有應(yīng)用用于保護(hù)位于支柱頂部的地面的減震法。因此，常規(guī)隧道的開挖容易破壞地面。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是考慮到上面的問題而作出的，并且本發(fā)明的目的在于提供一種三拱開挖隧道的中隔墻的結(jié)構(gòu)，其中兩主隧道之間的分開距離在考慮到常規(guī)雙隧道的成拱作用的情況下最大限度地減小，以及提供一種用于建造三拱開挖隧道的方法，用于減小道路所需的場地面積，解決常規(guī)隧道造成的問題并縮短建設(shè)周期和建造成本。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種三拱開挖隧道的中隔墻的結(jié)構(gòu)，其改進(jìn)了隧道周圍地面的排水裝置，以及一種用于建造三拱開挖隧道的方法。
根據(jù)本發(fā)明，預(yù)先開挖中心開挖隧道以進(jìn)行隧道周圍地面的地下勘探，即，對支撐能力進(jìn)行勘探，以在主隧道開挖之前確定開挖方法，并且將中隔墻安裝在中心勘探隧道的中心區(qū)域以支撐各主隧道的一個(gè)側(cè)面。此外，根據(jù)本發(fā)明，中隔墻可以更有效地建造，使隧道周圍地面易于排水。此外，根據(jù)本發(fā)明，提出了一種鋼模板，其沿安裝在中隔墻兩側(cè)的軌道移動；以及一種金屬絲網(wǎng)保護(hù)框架，當(dāng)利用爆破開挖主隧道時(shí)，其用于保護(hù)中隔墻。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，可通過提供一種用于建造三拱開挖隧道的方法實(shí)現(xiàn)上述和其它目的，該方法包括以下步驟(a)開挖中心隧道的上部；(b)開挖中心隧道的下部；(c)通過組裝穿過中心隧道的配筋以及通過將混凝土澆注于其中來形成中隔墻，并且對在中隔墻上端和中心隧道洞頂部形成的間隙進(jìn)行灌漿；(d)開挖左主隧道的上部；(e)開挖右主隧道的上部；(f)開挖左主隧道的下部；(g)開挖右主隧道的下部；以及(h)沿中隔墻和左右主隧道的內(nèi)側(cè)表面安裝排水板和防水層以及將襯里混凝土澆注于其中以使得在中隔墻上不形成積水的低點(diǎn)，從而使得隧道通過排水板和排水管易于排水并且允許消除殘余水壓。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種三拱開挖隧道的中隔墻結(jié)構(gòu)，其中排水板和防水層位于中隔墻的側(cè)壁，并隨后將襯里混凝土澆注至中隔墻的側(cè)壁上。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于建造三拱開挖隧道的中隔墻的方法，其中所制造的鋼模板包括用于形成外部的H形部分，用于形成內(nèi)部的流線型鋼板，以及安裝在H形部分和流線型鋼板之間的支撐桁架角梁(supporting truss angle beam)，并且混凝土通過鋼模板一次性澆注入H形部分和流線型鋼板之間的空間以在指定區(qū)段中從底部到頂部(每次一段)形成中隔墻。
優(yōu)選地，鋼模板可沿安裝在中隔墻兩側(cè)的軌道沿隧道的縱向移動，從而在每個(gè)區(qū)段處連續(xù)地澆注并建造中隔墻。
此外，優(yōu)選地，當(dāng)在每個(gè)區(qū)段處澆注混凝土?xí)r，可在鄰近鋼模板的流線型鋼板處安裝振搗器，從而牢固地澆注混凝土。
此外，優(yōu)選地，下端安裝有滾輪的金屬絲網(wǎng)保護(hù)框架可沿建造中隔墻中時(shí)所用的軌道在爆破區(qū)段中移動，用于在建造中隔墻之后通過爆破開挖左右主隧道時(shí)，防止中隔墻受損。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種鋼模板，其包括用于形成外部的H形部分，用于形成內(nèi)部的流線型鋼板，安裝在H形部分和流線型鋼板之間的支撐桁架角梁，以及安裝在下端的滾輪，其中鋼模板沿安裝在中隔墻兩側(cè)的軌道移動。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種金屬絲網(wǎng)保護(hù)框架，其包括形成外部的金屬絲網(wǎng)，形成內(nèi)部的桁架角鐵，安裝在金屬絲網(wǎng)和H形部分之間的支撐桁架角梁，以及安裝在下端的滾輪。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于開挖多拱隧道的方法，其中開挖兩個(gè)中心隧道，安裝用于分別支撐中心隧道洞頂部分的中隔墻，并隨后開挖左主隧道、右主隧道以及中間主隧道。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于建造三拱開挖隧道的具有上部固定型結(jié)構(gòu)的中隔墻的方法，將襯里混凝土澆注并固定到中隔墻的上側(cè)，中隔墻的下部具有減小到與襯里混凝土厚度相同的較小厚度，并且中隔墻的下部的類型為從柱型、拱型和中隔墻型構(gòu)成的組中所選的一種類型。
優(yōu)選地，具有上部固定型結(jié)構(gòu)的中隔墻為從現(xiàn)場澆注型中隔墻、鋼板梁型中隔墻和預(yù)澆注混凝土型中隔墻構(gòu)成的組中選擇一個(gè)。
此外，優(yōu)選地，鋼板梁型中隔墻或預(yù)澆注混凝土型中隔墻具有排水系統(tǒng)，其中穿過中心隧道的中隔墻的一部分用灌漿材料而不是用防水措施進(jìn)行填充，并且對中隔墻的上部進(jìn)行排水以利用排水板和防水層將水導(dǎo)向中隔墻的側(cè)壁并隨后使水繼續(xù)沿集水槽塞(collection tank stopper)、集水槽和排水管流向中隔墻的內(nèi)部。
此外，優(yōu)選地，鋼板梁型中隔墻具有排水系統(tǒng)，其中對中隔墻進(jìn)行排水以使水繼續(xù)沿集水槽塞、集水槽和排水管流向中隔墻的外部。
優(yōu)選地，現(xiàn)場澆注型中隔墻具有排水系統(tǒng)，其中中隔墻的橫截面局部減小或切除以使水沿孔導(dǎo)入現(xiàn)場澆注型中隔墻的側(cè)表面并隨后向下流。
此外，優(yōu)選地，可將中隔墻的頭部分別固定到穿透中心隧道的中隔墻的洞頂部分周圍的地面以使中隔墻具有有效結(jié)構(gòu)，并且當(dāng)將鎖緊螺栓擰入中隔墻的洞頂部分時(shí)，鎖緊螺栓的指定部分可預(yù)先暴露具有相應(yīng)于長度接縫(length joint)的長度，并且隨后將鎖緊螺栓的指定部分埋入中隔墻的頭部。
此外，優(yōu)選地，可將立筋預(yù)先安裝在鋼板梁型或預(yù)澆注混凝土型中隔墻的頭部中，可將混凝土澆注入暴露鎖緊螺栓所形成的空間中，并且該空間可用灰漿以及乳狀灌漿材料(milk grouting agent)填充。
優(yōu)選地，可將管架和管線安裝在鋼板梁型或預(yù)澆注混凝土型中隔墻中，從而使通訊線纜和電線可穿過中隔墻。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于建造三拱開挖隧道的中隔墻的方法，其中在利用爆破開挖左右主隧道之前形成用于減弱震動的通孔，從而當(dāng)利用爆破開挖左右主隧道時(shí)，防止中隔墻洞頂部分周圍地面受損。


結(jié)合附圖的詳細(xì)說明中，本發(fā)明的上述和其它目的、特性以及其它優(yōu)點(diǎn)可通過下述詳細(xì)描述得到更清楚的了解，其中圖1a為根據(jù)本發(fā)明的三拱開挖隧道的截面示意圖；圖1b為包括直線形中隔墻的三拱開挖隧道的截面示意圖；圖2a為常規(guī)的柱支撐型隧道(兩拱隧道)的截面示意圖；圖2b為常規(guī)隧道支柱的配筋的組合的截面圖；
圖3示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的一種用于建造三拱開挖隧道的方法；圖4a為根據(jù)本發(fā)明的包括有中隔墻的三拱開挖隧道的排水系統(tǒng)的截面示意圖，該中隔墻為直線形并具有下部固定型結(jié)構(gòu)，其中將襯里混凝土加固到中隔墻的下端；圖4b為根據(jù)本發(fā)明的包括有中隔墻的三拱開挖隧道的排水系統(tǒng)的截面示意圖，該中隔墻為拱形并具有下部固定型結(jié)構(gòu)，其中將襯里混凝土加固到中隔墻的下端；圖5為根據(jù)本發(fā)明的三拱開挖隧道的截面圖，其中用水泥漿填充中隔墻的頂部；圖6為用于建造根據(jù)本發(fā)明的三拱開挖隧道中隔墻的鋼模板的截面示意圖；圖7為金屬絲網(wǎng)保護(hù)框架的截面示意圖，其在中隔墻建造后利用爆破開挖主隧道時(shí)，用于保護(hù)中隔墻；圖8示出金屬絲網(wǎng)保護(hù)框架沿爆破部移動，從而在通過爆破建造主隧道時(shí)保護(hù)中隔墻的平面圖；圖9a為根據(jù)本發(fā)明的具有上部固定型結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場澆注型中隔墻的頂部的截面放大圖，其中將襯里混凝土加固到中隔墻的上端；圖9b為根據(jù)本發(fā)明的上部固定型的鋼板梁型中隔墻的頂部的截面放大圖，其中將襯里混凝土加固到中隔墻的上端；圖9c為根據(jù)本發(fā)明的上部固定型的預(yù)澆注混凝土型中隔墻的頂部的截面放大圖，其中將襯里混凝土加固到中隔墻的上端；
圖9d為根據(jù)本發(fā)明的具有下部固定型結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場澆注型中隔墻的頂部的截面放大圖，其中將襯里混凝土加固到中隔墻的下端；圖10為包括多個(gè)具有上部固定型結(jié)構(gòu)的主隧道的多拱隧道的示意圖，其中將襯里混凝土加固到中隔墻的上端；圖11a為根據(jù)本發(fā)明的具有上部固定型結(jié)構(gòu)的鋼板梁型中隔墻的內(nèi)部排水管的示意圖，其中將襯里混凝土加固到中隔墻的上端；圖11b為根據(jù)本發(fā)明的具有上部固定型結(jié)構(gòu)的鋼板梁型中隔墻的外部排水管的示意圖，其中將襯里混凝土加固到中隔墻的上端；圖11c為根據(jù)本發(fā)明的預(yù)澆注混凝土型中隔墻的外部排水管的示意圖；11d為示出連接至中隔墻連接部的排水管引水鋼板的示意圖；11e為示出應(yīng)用了中隔墻的排水系統(tǒng)的示意圖，該中隔墻通過形成恒定間隔的穿墻孔而具有減小的橫截面；圖11f為沿圖11e的B-B線截取的截面圖；圖11g為沿圖11e的C-C線截取的截面圖；圖11h為沿圖11e的D-D線截取的截面圖；圖12為一種用于裝配預(yù)澆注型中隔墻的裝置的示意圖；圖13為具有管線(穿有線纜)和管架的鋼板梁型中隔墻的截面圖；
圖14為具有管線(穿有線纜)和管架的預(yù)澆注混凝土型中隔墻的截面圖；以及圖15為三拱隧道的截面示意圖，其中形成通孔用于保護(hù)中隔墻的頂端，從而當(dāng)通過爆破開挖左右主隧道時(shí)減弱震動。
具體實(shí)施例方式
接下來，將參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。然而，以下描述并不用于限定本發(fā)明。
圖1a和圖1b示出通過根據(jù)本發(fā)明的方法建造的三拱開挖隧道。如圖3所示，一種用于建造三拱開挖隧道的方法，包括步驟131，用于開挖中心隧道10的上部；步驟132，用于開挖中心隧道10的下部；步驟133，用于通過組裝穿過中心隧道10的配筋并通過將混凝土澆注于其中來形成中隔墻20，并且用水泥漿填充在中隔墻上端和中心隧道10洞頂部上形成的縫隙；步驟134，用于開挖左主隧道30的上部；步驟135，用于開挖右主隧道40的上部；步驟136，用于開挖左主隧道30的下部；步驟137，用于開挖右主隧道40的下部；以及步驟138，用于沿左右主隧道30和40的內(nèi)壁安裝排水板50和防水層60并用于將襯里混凝土70澆注于其中。此處，一種用于建造常規(guī)隧道(兩拱隧道)的方法包括上述步驟131到137。
建造中隔墻20以使連接縫位于隧道縱向的合適位置，并且使收縮接縫和膨脹接縫按照20m到40m的間隔布置在中隔墻內(nèi)以控制混凝土中形成裂縫。由養(yǎng)護(hù)期間混凝土產(chǎn)生的收縮，導(dǎo)致在中隔墻20和洞頂區(qū)域之間產(chǎn)生裂縫。因此，如圖5所示，多個(gè)總長度為4m到7m的灌漿穿入管75和連接管76，沿中隔墻20的縱向安裝，從而利用擴(kuò)散劑和促進(jìn)劑實(shí)現(xiàn)水泥乳漿灌漿。
本發(fā)明中，中隔墻20的形狀對于周圍地面的排水而言是很重要。常規(guī)隧道包括安裝在兩主隧道之間的用于支撐隧道的中間墻，因而結(jié)構(gòu)不堅(jiān)固。此外，如圖2a和圖2b所示，常規(guī)隧道包括分別安裝在中隔墻中的排水管25以使包含在隧道上部周圍地面的地下水從排水管中排出。然而，地下水集中在洞頂區(qū)域的高度較低的區(qū)域(低點(diǎn))而不容易排出，從而產(chǎn)生地下水滲漏并使區(qū)域表面變白。為了解決上述常規(guī)隧道的問題，如圖4a和圖4b所示，在開挖具有中隔墻20的左右主隧道30和40之后，將排水板50插入到各左右主隧道30和40的開挖部分與中隔墻20之間，將防水層60連接至防水板50，并隨后將襯里混凝土70澆注于防水層60上，從而使包含在隧道上部周圍地面的地下水通過排水板50導(dǎo)入排水管65并從而解決了地下水滲漏所導(dǎo)致的問題。上述排水原理應(yīng)用在具有垂直形以及圓弧形狀的中隔墻20上。在中隔墻20具有垂直形狀的情況下，襯里混凝土70的結(jié)構(gòu)對應(yīng)于中隔墻20的該形狀。
如圖6所示，鋼模板100包括形成外部的H形部分80，形成內(nèi)部的流線型鋼板95，安裝在H形部分80和流線型鋼板95之間的支撐桁架角梁85，以及在支撐桁架角梁下端的滾輪115，該鋼模板沿安裝在中隔墻20兩側(cè)的軌道110連續(xù)移動，并通過裝配鋼筋并隨后通過將混凝土澆注于其中來建造中隔墻20。上述鋼模板100制造成沿隧道縱向上具有適當(dāng)?shù)拈L度，并可沿軌道110移動。鋼模板100設(shè)計(jì)為使得在兩側(cè)形成的模板拉桿106相互固定，從而承受澆注混凝土?xí)r產(chǎn)生的壓力。在安裝鋼模板100之后，在中隔墻20的上部、下部以及兩側(cè)部分別安置總共8個(gè)用于使?jié)沧⒒炷劣不恼駬v器105，從而使?jié)沧⒒炷翀?jiān)固地硬化。
如圖7和圖8所示，在建造中隔墻20之后，用于在通過爆破開挖左右主隧道30和40時(shí)防止中隔墻20受損的金屬絲網(wǎng)保護(hù)框架117使用了建造中隔墻20中所用的軌道110。即，金屬絲網(wǎng)保護(hù)框架117包括形成外部的金屬絲網(wǎng)112，形成內(nèi)部的桁架角鐵，安裝在金屬絲網(wǎng)112和H形部分之間的支撐桁架角梁85，以及安裝在下端的滾輪115，該金屬絲網(wǎng)保護(hù)框架沿爆破區(qū)段中的軌道110移動，從而保護(hù)中隔墻20免受爆破左右主隧道時(shí)所產(chǎn)生的震動的破壞。
根據(jù)本發(fā)明的中隔墻20被分成三種類型，即，中隔墻型、拱型以及柱型。在下文中，中隔墻的下部表示中隔墻的基底，中隔墻的上部表示中隔墻頭部的三角形部。
如圖1a、圖1b、圖4a和圖4b所示，下部固定型結(jié)構(gòu)表示將襯里混凝土澆注于其中并附著到中隔墻下端的結(jié)構(gòu)，如圖9a、圖9b、圖9c、圖9d、圖9e、圖13以及圖14所示，上部固定結(jié)構(gòu)表示將襯里混凝土澆注于其中并附著到中隔墻上端的結(jié)構(gòu)，即，中隔墻頭部的三角形部。
將上述上部固定型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為將襯里混凝土70澆注并且附著于中隔墻頭部的三角形部，而且將上部固定型結(jié)構(gòu)的排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)為將水引導(dǎo)至從中隔墻的具有襯里混凝土70并包括有排水板50和防水層60的部分流出，并隨后沿位于中隔墻的比上述部分低的部分中的排水管25或側(cè)壁186流動。
即，具有上部固定型結(jié)構(gòu)的中隔墻20建造為將襯里混凝土澆注于并固定到中隔墻20的上側(cè)，即，中隔墻頭部的三角形部，并且中隔墻20的下部具有較小的厚度，該厚度減小到與襯里混凝土70厚度一樣小。此處，上述中隔墻20的下部的類型是從由柱型、拱型和中隔墻型構(gòu)成的組中所選的一種類型。
此外，具有上部固定型結(jié)構(gòu)的中隔墻被分成三種類型，例如現(xiàn)場澆注型中隔墻130、鋼板梁型中隔墻140和預(yù)澆注混凝土型中隔墻150。
如圖10所示，示出多拱隧道包括多個(gè)具有上部固定型結(jié)構(gòu)的主隧道，其中將襯里混凝土附著到中隔墻的上端，通過利用與建造三拱隧道相同的開挖原理，首先開挖兩個(gè)中心隧道10，并隨后安裝用于分別支撐中心隧道10洞頂區(qū)域的中隔墻20。其后，開挖左主隧道30、右主隧道40以及中間主隧道55。
在下文中，將詳細(xì)地描述上部固定型結(jié)構(gòu)的鋼板梁型中隔墻140的排水系統(tǒng)。中隔墻140的側(cè)壁和洞頂區(qū)域180用灌漿材料填充，而不采用防水層，對中隔墻140的上部進(jìn)行排水以使得利用排水板70和防水層60將水導(dǎo)向中隔墻140的側(cè)壁并隨后繼續(xù)沿集水槽塞142、集水槽141和排水管25流向中隔墻140的內(nèi)部。
如圖11e所示，示出現(xiàn)場澆注型中隔墻130的排水系統(tǒng)，其橫截面通過以指定間隔形成穿過該中隔墻的孔而減小，現(xiàn)場澆注型中隔墻130的排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)為使現(xiàn)場澆注型中隔墻130的橫截面局部減小或切除以使導(dǎo)入現(xiàn)場澆注型中隔墻130側(cè)表面的水沿開口185流動并隨后向下流。
如圖所示，圖9a為現(xiàn)場澆注型中隔墻的頂部的截面放大圖，圖9b為鋼板梁型中隔墻的頂部的截面放大圖，圖9c為預(yù)澆注混凝土型中隔墻的頂部的截面放大圖，將中隔墻130、140和150的頭部分別固定到中隔墻130、140和150的頂部周圍的地面，從而使中隔墻130、140和150具有有效結(jié)構(gòu)。此外，當(dāng)將鎖緊螺栓45擰入頂部180時(shí)，與長度接縫對應(yīng)的鎖緊螺栓45的指定部分的長度預(yù)先露出，并將其隨后埋入中隔墻130、140和150的頭部。
此外，將立筋120預(yù)先安裝在鋼板梁型中隔墻140和預(yù)澆注混凝土型中隔墻150的頭部中，從而牢固地連接混凝土。將混凝土36澆注入由暴露的鎖緊螺栓45形成的空間中，并且用灰漿以及乳狀灌漿材料35填充空間。
如圖12所示，示意性地示出用于裝配中隔墻的裝置，在建造預(yù)澆注混凝土型中隔墻150的情況下，該裝置拖動中隔墻20，利用液壓起重裝置將該中隔墻轉(zhuǎn)移到中心隧道(即，導(dǎo)洞)1中，并隨后利用支架使中隔墻20在縱向和橫向上水平移動。
圖13為具有管線(穿有線纜)和管架的鋼板梁型中隔墻的截面圖，圖14為具有管線(穿有線纜)和管架的預(yù)澆注混凝土型中隔墻的截面圖。如圖13和圖14所示，管線170(穿有通訊線纜或電線)和管架165安裝在鋼板梁型中隔墻140和預(yù)澆注混凝土型中隔墻150中，從而提高了空間效用。
圖15為三拱隧道的截面示意圖，其中形成通孔用于在利用爆破開挖左右主隧道之前減弱震動以保護(hù)中隔墻的頂部。如圖15所示，穿過中隔墻20的頂部180形成通孔175，并隨后利用爆破開挖左右主隧道30和40，從而當(dāng)利用爆破開挖左右主隧道30和40時(shí)，減弱震動并且防止頂部180周圍的由基巖組成的地面受損。
工業(yè)適用性從上面的描述可明顯地看出，本發(fā)明提供了一種三拱開挖隧道中隔墻的結(jié)構(gòu)，其作為支撐部件以減小兩主隧道之間的距離，并提供了一種用于建造三拱開挖隧道的方法，從而顯著地減少連接到隧道的道路的面積大小。此外，中隔墻與襯里混凝土連續(xù)地安裝在一起以使得在中隔墻周圍地面中的地下水易于排出，從而解決了由常規(guī)隧道(即，兩拱隧道)導(dǎo)致的滲水問題。
中隔墻設(shè)計(jì)為使混凝土每次一段地進(jìn)行澆注，從而將混凝土澆注次數(shù)減小到三分之一，并且沿軌道連續(xù)地移動來使用鋼模板，從而減少了建造周期和建造成本。
此外，在對中隔墻澆注混凝土過程中，將用于在開挖主隧道過程中保護(hù)中隔墻的金屬絲網(wǎng)保護(hù)框架應(yīng)用到軌道上，從而減少了建造周期和建造成本。
即，將穿入中心隧道洞頂?shù)闹懈魤Φ捻敳抗潭ǎ瑥亩鴾p弱在利用爆破開挖主隧道中產(chǎn)生的震動。此外，由一次開挖建造的主隧道具有很長的長度，因而減少了開挖隧道所消耗的建造成本并提高了建造過程中隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。此外，本發(fā)明的建造方法省略了在中心隧道洞頂部分上形成防水件的步驟，因而減少了建造周期和建造成本。
盡管為了說明的目的，已經(jīng)公開了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解在不背離所附權(quán)利要求書中所公開的發(fā)明的范圍和精神的前提下，可以進(jìn)行多種更改、添加和替換。
權(quán)利要求
1.一種用于建造三拱開挖隧道的方法，包括以下步驟(a)開挖中心隧道的上部；(b)開挖所述中心隧道的下部；(c)通過組裝穿過所述中心隧道的配筋以及通過將混凝土澆注于其中來形成中隔墻，對在所述中隔墻上端和所述中心隧道洞頂部形成的間隙進(jìn)行灌漿；(d)開挖左主隧道的上部；(e)開挖右主隧道的上部；(f)開挖所述左主隧道的下部；(g)開挖所述右主隧道的下部；以及(h)沿所述中隔墻和所述左右主隧道的內(nèi)側(cè)表面安裝排水板和防水層，并將襯里混凝土澆注于其中，以使得在所述中隔墻上不形成積水的低點(diǎn)，從而使得隧道通過所述排水板和排水管很容易地排水以及消除剩余的水壓。
2.一種三拱開挖隧道的中隔墻結(jié)構(gòu)，其中，穿入中心隧道的所述中隔墻的頂部用灌漿材料填充而不是用防水材料進(jìn)行填充，排水板和防水層位于所述中隔墻的側(cè)表面，并隨后將襯里混凝土澆注至所述中隔墻的側(cè)壁上。
3.一種用于建造三拱開挖隧道的中隔墻的方法，其中，所制造的鋼模板包括用于形成外部的H形部分，用于形成內(nèi)部的流線型鋼板，以及安裝在所述H形部分和所述流線型鋼板之間的支撐桁架角梁，并且混凝土通過所述鋼模板一次性澆注入在所述H形部分和所述流線型鋼板之間的空間中，以在指定區(qū)段從底部到頂部形成所述中隔墻。
4.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的方法，其中，所述鋼模板沿安裝在所述中隔墻兩側(cè)的軌道沿隧道的縱向移動，從而在每個(gè)區(qū)段處連續(xù)地澆注并建造所述中隔墻。
5.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的方法，其中，當(dāng)在每個(gè)區(qū)段澆注混凝土?xí)r，在接近所述鋼模板的所述流線型鋼板處安裝振搗器，從而牢固地澆注混凝土。
6.一種用于建造三拱開挖隧道的中隔墻的方法，其中，金屬絲網(wǎng)保護(hù)框架下端設(shè)有滾輪，沿建造所述中隔墻時(shí)所用的軌道在爆破區(qū)段中移動，用于在建造中隔墻之后通過爆破開挖左右主隧道時(shí)，防止所述中隔墻受損。
7.一種鋼模板，包括用于形成外部的H形部分；用于形成內(nèi)部的流線型鋼板；安裝在所述H形部分和所述流線型鋼板之間的支撐桁架角梁；以及安裝在下端的滾輪，其中所述鋼模板沿安裝在中隔墻兩側(cè)的軌道移動。
8.一種金屬絲網(wǎng)保護(hù)框架，包括形成外部的金屬絲網(wǎng)；形成內(nèi)部的桁架角鐵；安裝在所述金屬絲網(wǎng)和H形部分之間的支撐桁架角梁；以及安裝在下端的滾輪。
9.一種用于開挖多拱隧道的方法，其中，開挖兩個(gè)中心隧道，安裝用于分別支撐所述中心隧道洞頂部分的中隔墻，并隨后開挖左主隧道、右主隧道以及中間主隧道。
10.一種用于建造三拱開挖隧道的具有上部固定型結(jié)構(gòu)的中隔墻的方法，其中，將襯里混凝土澆注并固定到所述中隔墻的上側(cè)，所述中隔墻的下部具有減小到與所述襯里混凝土厚度相同的較小厚度，并且所述中隔墻的下部的類型為從柱型、拱型和中隔墻型構(gòu)成的組中所選的一種類型。
11.根據(jù)權(quán)利要求10中所述的方法，其中，具有上部固定型結(jié)構(gòu)的所述中隔墻為從現(xiàn)場澆注型中隔墻、鋼板梁型中隔墻和預(yù)澆注混凝土型中隔墻構(gòu)成的組中所選的一種。
12.根據(jù)權(quán)利要求11中所述的方法，其中，所述鋼板梁型中隔墻或所述預(yù)澆注混凝土型中隔墻具有排水系統(tǒng)，其中穿過中心隧道的所述中隔墻的一部分用灌漿材料填充而不采用防水措施，并且對所述中隔墻的上部進(jìn)行排水以利用排水板和防水層將水導(dǎo)向中隔墻的側(cè)壁并隨后使水繼續(xù)沿集水槽塞、集水槽和排水管流向所述中隔墻的內(nèi)部。
13.根據(jù)權(quán)利要求11中所述的方法，其中，所述鋼板梁型中隔墻具有排水系統(tǒng)，其中對所述中隔墻進(jìn)行排水以使水繼續(xù)沿集水槽塞、集水槽和排水管流向所述中隔墻的外部。
14.根據(jù)權(quán)利要求11中所述的方法，其中，所述現(xiàn)場澆注型中隔墻具有排水系統(tǒng)，其中所述中隔墻的橫截面局部減小或切除以使導(dǎo)入所述現(xiàn)場澆注型中隔墻的側(cè)表面的水沿孔流動，并隨后向下流。
15.根據(jù)權(quán)利要求11中所述的方法，其中，將所述中隔墻的頭部分別固定到穿入中心隧道的所述中隔墻的頂部周圍的地面以使所述中隔墻具有有效結(jié)構(gòu)，并且當(dāng)將鎖緊螺栓擰入所述中隔墻的頂部時(shí)，具有相應(yīng)于長度接縫的長度的鎖緊螺栓的指定部分預(yù)先暴露，并且隨后被埋入所述中隔墻的頭部。
16.根據(jù)權(quán)利要求11中所述的方法，其中，在所述鋼板梁型或所述預(yù)澆注混凝土型中隔墻的頭部中預(yù)先裝有立筋，將混凝土澆注入暴露鎖緊螺栓所形成的空間中，并且所述空間用灰漿以及乳狀灌漿材料填充。
17.根據(jù)權(quán)利要求11中所述的方法，其中，將管架和管線安裝在所述鋼板梁型或預(yù)澆注混凝土型中隔墻中，從而允許通訊線纜和電線穿過所述中隔墻。
18.一種用于建造三拱開挖隧道的中隔墻的方法，其中，在利用爆破開挖左右主隧道之前形成用于減弱震動的通孔，從而當(dāng)利用爆破開挖所述左右主隧道時(shí)，防止所述中隔墻頂部周圍地面受損。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種三拱開挖隧道中隔墻的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能將來自周圍地面的地下水有效地排出，以及一種用于建造隧道的方法。該方法包括以下步驟(a)開挖中心隧道10的上部；(b)開挖中心隧道10的下部；(c)形成中隔墻20，并且對在中隔墻20中形成的間隙進(jìn)行灌漿；(d)開挖左主隧道30的上部；(e)開挖右主隧道40的上部；(f)開挖左主隧道30的下部；(g)開挖右主隧道40的下部；以及(h)安裝排水板50和防水層60以及將襯里混凝土70澆注于其中以使隧道易于通過排水管65排水并且消除殘余水壓。
文檔編號E21D9/00GK1714227SQ200380103881
公開日2005年12月28日 申請日期2003年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月22日
發(fā)明者尹錫烈, 徐東賢, 權(quán)五鉉 申請人:賢工程和建筑股份有限公司