零間距不對稱雙洞隧道結(jié)構(gòu)及其施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種零間距不對稱雙洞隧道結(jié)構(gòu)及方法。所述零間距不對稱雙洞隧道結(jié)構(gòu)包括由中墻、二次襯砌、初期支護(hù)和防排水系統(tǒng)構(gòu)成的先行隧道洞和后行隧道洞，中墻由先行隧道洞和后行隧道洞的內(nèi)側(cè)邊墻緊靠而形成，中墻的中部為先行隧道洞的初期支護(hù)，中墻的中部兩側(cè)分別為先行隧道洞的二次襯砌和后行隧道洞的二次襯砌，中墻的防排水系統(tǒng)設(shè)置在初期支護(hù)與先后行隧道洞的二次襯砌之間。本發(fā)明不僅對線間距要求不高，可以實現(xiàn)與兩端接線的順暢連接，而且可以減少沿線征地拆遷，減少隧道修建對周邊環(huán)境的影響，同時由于施工工藝簡單，可以保證隧道施工質(zhì)量、防排水效果，具有工期短、造價低的優(yōu)點。
【專利說明】零間距不對稱雙洞隧道結(jié)構(gòu)及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及隧道結(jié)構(gòu)類，具體地指一種零間距不對稱雙洞隧道結(jié)構(gòu)及其施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在雙向行駛的雙洞公路隧道設(shè)計中，受兩端接線條件(如隧道與大跨度橋梁相連)或周邊環(huán)境的影響(如洞口有大量建筑或重要管線等)，需要盡量減小線間距，尤其是長度在500米以下的短隧道。由于隧道線間距小，隧道結(jié)構(gòu)一般均采用聯(lián)拱型式。
[0003]目前聯(lián)拱隧道結(jié)構(gòu)型式有整體式直中墻聯(lián)拱型式和夾心式聯(lián)拱型式兩種。
[0004]整體式直中墻聯(lián)拱隧道結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點是:中墻厚度可以小到1.5?2m左右，與兩端接線的線間距基本一致。缺點是:由于直中墻聯(lián)拱隧道結(jié)構(gòu)型式均采用中洞法施工，施工工序復(fù)雜、工期長、對巖體多次擾動、對結(jié)構(gòu)受力造成不利影響，因此需對結(jié)構(gòu)設(shè)計予以加強(qiáng)，且建成后普遍存在滲漏水現(xiàn)象，導(dǎo)致隧道修建及運營維護(hù)費用較高。
[0005]夾心式聯(lián)拱隧道與整體式直中墻聯(lián)拱隧道相比，其內(nèi)輪廓與單洞隧道一致，兩洞相對較為獨立，結(jié)構(gòu)整體受力與中隔墻的防排水等方面亦有所改善。但該結(jié)構(gòu)要求隧道的線間距較大，較整體式直中墻聯(lián)拱隧道加大約3m，因此其開挖面積較大、洞口連接工程過渡復(fù)雜、征拆增加、環(huán)境影響相對較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有聯(lián)拱隧道結(jié)構(gòu)所存在的不足，對現(xiàn)有整體式直中墻聯(lián)拱隧道結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，提供一種零間距不對稱雙洞隧道結(jié)構(gòu)及其施工方法。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計的零間距不對稱雙洞隧道結(jié)構(gòu)，包括由中墻、二次襯砌、初期支護(hù)和防排水系統(tǒng)構(gòu)成的先行隧道洞和后行隧道洞，其特別之處在于:所述中墻由先行隧道洞和后行隧道洞的內(nèi)側(cè)邊墻緊靠而形成，所述中墻的中部為所述先行隧道洞的初期支護(hù)，所述中墻的中部兩側(cè)分別為先行隧道洞的二次襯砌和后行隧道洞的二次襯砌，所述中墻的防排水系統(tǒng)設(shè)置在所述初期支護(hù)與先后行隧道洞的二次襯砌之間。
[0008]上述方案中，由于左右雙洞隧道結(jié)構(gòu)受力不平衡，所述中墻靠近先行隧道洞的底部設(shè)置有錨固件。優(yōu)選的，所述錨固件為鎖腳鋼筋束或錨固錨桿。這樣，可以加強(qiáng)先行隧道洞與圍巖間的連接，提供可靠錨固力，以保證先行隧道洞結(jié)構(gòu)的平衡。
[0009]上述方案中，所述中墻的側(cè)面設(shè)置有減震隔離層。這樣，后行隧道洞施工爆破時后行隧道洞靠中墻處側(cè)面預(yù)留減震隔離層，采用非爆破方法剝離，確保先行隧道洞內(nèi)邊墻結(jié)構(gòu)和防水層不被破壞。
[0010]上述方案中，所述先行隧道洞的二次襯砌為內(nèi)側(cè)不等厚變截面的襯砌結(jié)構(gòu)。這樣，可以有效地解決后行隧道洞施工時所產(chǎn)生的不對稱荷載作用對先行隧道洞穩(wěn)定性的不利影響。
[0011]上述方案中，所述先行隧道洞和后行隧道洞的防排水系統(tǒng)均設(shè)置在所述初期支護(hù)與二次襯砌之間。所述防排水系統(tǒng)包括防水層和排水管。這樣，先行隧道洞和后行隧道洞的防水層和排水系統(tǒng)各自獨立，自成系統(tǒng)，防排水效果同獨立單洞隧道。
[0012]上述零間距不對稱雙洞隧道結(jié)構(gòu)的施工方法:
[0013]先按常規(guī)單洞隧道施工方法施工先行隧道洞，開挖并施作先行隧道洞的初期支護(hù)，施作初期支護(hù)與二次襯砌之間的防排水系統(tǒng)，然后澆筑中墻及先行隧道洞的二次襯砌，施作中墻前先施打錨固件；
[0014]待先行隧道洞施工一定長度且其二次襯砌達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，再施工后行隧道洞，開挖并施作后行隧道洞的初期支護(hù)，后行隧道洞的中墻的初期支護(hù)直接利用先行隧道洞的中墻的初期支護(hù)，開挖減震層，澆筑中墻及后行隧道洞的二次襯砌，施作初期支護(hù)與二次襯砌之間的防排水系統(tǒng)。
[0015]本發(fā)明的有益效果在于:為修建小間距雙洞隧道提供了一種新的結(jié)構(gòu)型式，該型式的結(jié)構(gòu)凈間距為零，雙洞隧道內(nèi)側(cè)邊墻緊靠在一起，共同起著“中墻”的作用。不僅對線間距要求不高，可以實現(xiàn)與兩端接線的順暢連接，而且可以減少沿線征地拆遷，減少隧道修建對周邊環(huán)境的影響；由于施工工藝簡單，可以保證隧道施工質(zhì)量和運營效果；由于左右隧道洞防排水系統(tǒng)各自獨立，所以可以保證隧道的防排水效果；另外，該結(jié)構(gòu)還具有工期短、造價低等優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的零間距不對稱雙洞隧道結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0017]圖2為圖1中的中墻A的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0019]圖1、2所示的零間距不對稱雙洞隧道結(jié)構(gòu)，包括由中墻4、二次襯砌5、初期支護(hù)I和防排水系統(tǒng)2構(gòu)成的先行隧道洞6和后行隧道洞7。中墻4由先行隧道洞6和后行隧道洞7的內(nèi)側(cè)邊墻緊靠而形成，中墻4的中部為先行隧道洞6的初期支護(hù)1，中墻4的中部兩側(cè)分別為先行隧道洞6和后行隧道洞7的二次襯砌5。中墻4的防排水系統(tǒng)2設(shè)置在初期支護(hù)I與先后行隧道洞的二次襯砌5之間。中墻4靠近先行隧道洞6的底部設(shè)置有錨固件
3。錨固件3為鎖腳鋼筋束或錨固錨桿。中墻4靠后行洞側(cè)設(shè)置有減震隔離層8。先行隧道洞6的二次襯砌5為內(nèi)側(cè)不等厚變截面的襯砌結(jié)構(gòu)。先行隧道洞6和后行隧道洞7的防排水系統(tǒng)2均設(shè)置在初期支護(hù)I與二次襯砌5之間。防排水系統(tǒng)2包括防水層和排水管。
[0020]本發(fā)明的施工方法:
[0021]本發(fā)明將中墻4分成厚度不等的先行隧道洞中墻、初期支護(hù)1、后行隧道洞中墻三部分，三者之間的相鄰界面處設(shè)置防水層和排水系統(tǒng)。三部分的具體厚度根據(jù)地質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)跨度、埋深、施工先后次序等因素計算確定。
[0022]按常規(guī)單洞隧道施工方法，先施工先行隧道洞6，開挖施作該隧道洞的初期支護(hù)1，含中墻4的初期支護(hù)1，施作防水層和排水系統(tǒng)，一期澆筑中墻4及先行隧道洞6的二次襯砌5，施作中墻4前先施打錨固件3。在初期支護(hù)I與中墻4的二次襯砌5之間設(shè)置防排水系統(tǒng)2。[0023]待先行隧道洞6施工一定長度且二次襯砌5達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，再施工后行隧道洞7，開挖施作后行隧道洞7的初期支護(hù)1、防水層和排水系統(tǒng)，后行隧道洞7的中墻4的初期支護(hù)I直接利用先行隧道洞6的中墻4初期支護(hù)1，開挖減震層8，澆筑中墻4及后行隧道洞7的二次襯砌5，施作初期支護(hù)I與中墻4的二次襯砌5之間的防排水系統(tǒng)2。后行隧道洞7的施工方法也基本同獨立的單洞隧道。
[0024]后行隧道洞7施工時，根據(jù)具體條件，經(jīng)計算確定是否需在先行隧道洞6內(nèi)采取臨時支撐加強(qiáng)措施。
[0025]中墻4部分的初期支護(hù)I雙洞共享，但防排水系統(tǒng)2各自獨立，自成系統(tǒng)，防排水效果同獨立單洞隧道。
【權(quán)利要求】
1.一種零間距不對稱雙洞隧道結(jié)構(gòu)，包括由中墻(4)、二次襯砌(5)、初期支護(hù)(I)和防排水系統(tǒng)(2)構(gòu)成的先行隧道洞(6)和后行隧道洞(7)，其特征在于:所述中墻(4)由先行隧道洞(6)和后行隧道洞(7)的內(nèi)側(cè)邊墻緊靠而形成，所述中墻(4)的中部為所述先行隧道洞(6)的初期支護(hù)(1)，所述中墻(4)的中部兩側(cè)分別為先行隧道洞(6)的二次襯砌(5)和后行隧道洞(7)的二次襯砌(5)，所述中墻(4)的防排水系統(tǒng)(2)設(shè)置在所述初期支護(hù)(I)與先后行隧道洞的二次襯砌(5)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零間距不對稱雙洞隧道結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述中墻(4)靠近先行隧道洞(6)的底部設(shè)置有錨固件(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零間距不對稱雙洞隧道結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述錨固件(3)為鎖腳鋼筋束或錨固錨桿。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零間距不對稱雙洞隧道結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述中墻(4)的側(cè)面設(shè)置有減震隔尚層(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零間距不對稱雙洞隧道結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述先行隧道洞(6)的二次襯砌(5)為內(nèi)側(cè)不等厚變截面的襯砌結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零間距不對稱雙洞隧道結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述先行隧道洞(6)和后行隧道洞(7)的防排水系統(tǒng)(2)均設(shè)置在所述初期支護(hù)(I)與二次襯砌(5)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零間距不對稱雙洞隧道結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述防排水系統(tǒng)(2)包括防水層和排水管。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求1?7所述的零間距不對稱雙洞隧道結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于: 先按常規(guī)單洞隧道施工方法施工先行隧道洞(6)，開挖并施作先行隧道洞(6)的初期支護(hù)(I )，施作初期支護(hù)(I)與二次襯砌(5)之間的防排水系統(tǒng)(2)，然后澆筑中墻(4)及先行隧道洞(6)的二次襯砌(5)，施作中墻(4)前先施打錨固件(3)； 待先行隧道洞(6)施工一定長度且其二次襯砌(5)達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，再施工后行隧道洞(7)，開挖并施作后行隧道洞(7)的初期支護(hù)(1)，后行隧道洞(7)的中墻(4)的初期支護(hù)(I)直接利用先行隧道洞(6)的中墻(4)的初期支護(hù)(1)，開挖減震層(8)，澆筑中墻(4)及后行隧道洞(7)的二次襯砌(5)，施作初期支護(hù)(I)與中墻(4)的二次襯砌(5)之間設(shè)置防排水系統(tǒng)(2)。
【文檔編號】E21D11/38GK103470268SQ201310436924
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】肖明清, 王春梅, 王克金, 韓向陽, 吳建軍, 張蕙蘭, 李鳴沖, 王勇, 彭紅君, 朱成軍, 尹錫峰, 王利敏 申請人:中鐵第四勘察設(shè)計院集團(tuán)有限公司