一种用于桥隧结合部位防护危岩落石的洞棚结构.pdf

本实用新型公开了一种能有效防护道路铺设中桥隧结合部位危岩落石的洞棚结构，具有延伸至隧道内的衬砌(1)段和设置在隧道外的洞棚(3)段，衬砌(1)段通过防护端墙(2)与洞棚(3)相连。洞棚的两侧置于纵梁(301)上，纵梁(301)的底面支承在立柱(302)上；洞棚(3)在水平面上的投影区域内纵向设置有桥梁(4)，桥梁(4)的底面支承在承台(5)上，承台(5)的底面由桥墩(6)支承。本实用新型将洞棚及其纵梁和立柱与隧道洞口外桥梁的承台和桥墩脱开设置，使桥梁上因车辆运行引起的振动向洞棚结构的传递得以减少，方便了施工组织，降低施工的安全风险和劳动强度，造价相对较低，适合在交通设施领域中推广运用。

权利要求书
1.  一种用于桥隧结合部位防护危岩落石的洞棚结构，设置在桥隧结合部位防护隧道洞口处危岩落石，其特征在于，具有延伸至隧道内的衬砌(1)段和设置在隧道外的洞棚(3)段，衬砌(1)段通过防护端墙(2)与洞棚(3)相连；衬砌(1)的一端延伸至隧道内，其另外一端与设置在隧道洞口端面的防护端墙(2)的内侧面(201)结合成一体，防护端墙(2)的上顶面置于隧道洞口最高点的上方；防护端墙(2)的外侧面(202)设置有洞棚(3)，洞棚(3)的两侧置于纵梁(301)上，纵梁(301)的底面支承在立柱(302)上；洞棚(3)在水平面上的投影区域内纵向设置有桥梁(4)，桥梁(4)的底面支承在承台(5)上，承台(5)的底面由桥墩(6)支承。

2.  如权利要求1所述的用于桥隧结合部位防护危岩落石的洞棚结构，其特征在于：所述纵梁(301)和立柱(302)设置在承台(5)两端部的外侧，与承台(5)脱开设置。

3.  如权利要求2所述的用于桥隧结合部位防护危岩落石的洞棚结构，其特征在于：所述纵梁(301)和立柱(302)沿隧道中心轴线左右对称设置。

4.  如权利要求3所述的用于桥隧结合部位防护危岩落石的洞棚结构，其特征还在于：所述衬砌(1)、端墙(2)、纵梁(301)、立柱(302)、桥梁(4)、承台(5)、桥墩(6)采用钢筋混凝土浇筑制成；所述的洞棚(3)用钢筋混凝土浇筑或者用钢板、合金、玻璃钢、钢拱肋与钢丝网或柔性防护网材料组合制成。

说明书一种用于桥隧结合部位防护危岩落石的洞棚结构
技术领域
本实用新型涉及交通施工领域，具体涉及一种用于桥隧结合部位防护危岩落石的洞棚结构。
背景技术
在深谷沟壑和崇山峻岭地区修建铁路、公路等交通道路时需要修建众多的隧道和桥梁，因此隧道和桥梁就成为交通道路中克服深谷沟壑与崇山峻岭的重要交通建筑结构。当隧道穿越山体时，其洞口往往要设置在山体的坡面上。沟壑地段则通常采用桥梁方式跨越，并与山体坡面的隧道相连。由于受到风化剥蚀等的作用，山体坡面的岩体通常会发生随机的坍塌或滑落而形成危岩落石。尤其是在穿山隧道洞口处，山体坡面滚落的落石会危及到行进中的车辆和人员安全。为避免坡面危岩落石对隧道洞口运行车辆和人员造成的伤害，通常要采取工程防护措施。常用的防治隧道洞口坡面危岩落石的工程措施有清除坡面危岩体、加固坡面的危岩体、在坡面设置被动防护网或拦截支挡结构，上述措施施做起来比较困难，而且防护效果的也难以保证。因此，对于铁路和公路隧道而言，除了在隧道洞口坡面上设置主动防护措施、被动拦截网和挡护结构而外，通常还采用设明洞的方式来防护洞口落石。当隧道洞口设置在深谷沟壑一侧高陡的坡面上时，而道路中跨越沟壑的桥梁则采用高耸桥墩的方式加以支撑，并与隧道洞口相互衔接，在隧道洞口就形成桥隧相连结构。当隧道洞口坡面存在有危岩落石时，与隧道连接的桥梁也极易成为坡面落石冲击破坏的对象。为此在隧道洞口处通常采用接长明洞的方式来防护危岩落石。由于受到隧道洞口地形和地质条件的限制，隧道洞口处往往坡面陡峻，无法接长明洞。如果将明洞设置在桥梁的承台、梁体或桥墩上时，车辆运行的振动会传递到明洞上，致使明洞的受力状况复杂，其设计、施工以及维修和加固的难度也很大，直接影响到明洞乃至整个桥隧结合部位的安全与耐久性。因此需要寻求一种新型结构来防护隧道洞口处桥隧结合部位的危岩落石。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能有效防护交通道路中桥梁与隧道结合部位危岩落石冲击的洞棚结构，该结构具有防护效果好、结构紧凑、便于施工、造型美观、工程造价相对较低的特点。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种用于桥隧结合部位防护危岩落石的洞棚结构，设置在桥隧结合部位防护隧道洞口处危岩落石，其特征在于，具有延伸至隧道内的衬砌(1)段和设置在隧道外的洞棚(3)段，衬砌(1)段通过防护端墙(2)与洞棚(3)相连；衬砌(1)的一端延伸至隧道内，其另外一端与设置在隧道洞口端面的防护端墙(2)的内侧面(201)结合成一体，防护端墙(2)的上顶面置于隧道洞口最高点的上方；防护端墙(2)的外侧面(202)设置有洞棚(3)，洞棚的两侧置于纵梁(301)上，纵梁(301)的底面支承在立柱(302)上；洞棚(3)在水平面上的投影区域内纵向设置有桥梁(4)，桥梁(4)的底面支承在承台(5)上，承台(5)的底面由桥墩(6)支承。
所述纵梁和立柱设置在承台两侧端部的外面，与承台脱离。所述纵梁和立柱沿隧道中心轴线左右对称设置。
所述衬砌、端墙、纵梁、立柱、桥梁、承台、桥墩用钢筋混凝土浇筑制成，所述的洞棚可用钢筋混凝土浇筑或者用钢板、合金、玻璃钢、钢拱肋与钢丝网或柔性防护网等材料组合制成。
本实用新型的有益效果：在满足多种不同地形和地貌条件下，该用于桥隧结合部位防护危岩落石的洞棚结构，可以将支撑洞棚的立柱和支撑桥梁的承台及其桥墩分开设置，洞棚与桥梁及其承台和桥墩之间没有联系和接触，因此机动车辆或列车运行时对桥梁引起的振动不会传递到洞棚结构上，洞棚和桥隧结合部位的受力状态简单明了，其设计与施工的难度小，其在运行期间维护和加固的难度与工作强度也小，可延长其使用寿命。此外，由于洞棚和桥梁及其基础部位脱开，两者即可同时施工，也可分开实施，互不影响，因而现场实施和组织比较灵活，进而可简化施工工艺和加快施工进度，而且还能有效降低施工期间的安全风险和施工作业的劳动强度，本实用新型所述的一种用于桥隧结合部位防护危岩落石的洞棚结构，施工便利、结构紧凑、造型美观和造价相对较低，使用范围广。
附图说明
图1为本实用新型用于桥隧结合部位防护危岩落石的洞棚结构的主视结构示意图；
图2为图1中A-A剖面的剖视示意图；
图3为本实用新型用于桥隧结合部位防护危岩落石的洞棚结构的俯视结构示意图。
附图标记说明：衬砌1、防护端墙2、内侧面201、外侧面202、洞棚3、纵梁301、立 柱302、桥梁4、承台5、桥墩6。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。
如图1、图2、图3所示，该用于桥隧结合部位防护危岩落石的洞棚结构，包括衬砌1，所述衬砌1一端延伸至隧道内，其另外一端与设置在隧道洞口端面的防护端墙2的内侧面201连接成一体，所述防护端墙2的上顶面位于隧道洞口最高点的上方，所述防护端墙2的外侧面202设置有洞棚3，所述洞棚3的两侧底面分别设置有纵梁301，所述纵梁301的底面设置有立柱302。所述洞棚3在水平面上的投影区域内设置有桥梁4，所述桥梁4的底面设置有承台5，所述承台5的下表面连接有桥墩6。
所述衬砌1以隧道内壁为基准，其内部尺寸与隧道内壁尺寸一致，延伸至隧道内，与隧道连接成为整体结构。所述防护端墙2为一个直立的墙体，其位于隧道洞口端面位置，其内侧面201与衬砌1连接成一体，以保证防护端墙2与衬砌1的强度。为了防止从隧道洞口坡面滚落的危岩落石，所述防护端墙2的上顶面位于隧道洞口最高点的上方。所述防护端墙2的宽度、厚度以及其外部形状可根据实际地形和地貌条件以及隧道内壁尺寸确定。为了避免从防护端墙2掉落的危岩落石冲击隧道洞口的车辆、人员和桥梁，在所述防护端墙2的外侧面202设置有洞棚3，所述洞棚3的横截面形状可以为拱形、圆形、“门”字形、椭圆形等。为了与隧洞内壁尺寸配合，使其美观，作为优选，本实用新型所述洞棚3的横截面形状为拱形，该结构使掉落到洞棚3上的危岩落石可快速向两侧掉落，而不会聚积到洞棚3的顶部，防治洞棚3的坍塌。由于危岩落石在掉落到洞棚3顶部时，还可能具有向前移动的动能，为了防止落石从洞棚3前端掉落对桥梁、隧道、车辆和人员等造成伤害，所述洞棚3的纵向长度可根据隧道洞口的地形和坡面的高度以及危岩落石的影响范围和轨迹等加以确定。为了便于铺设洞棚3，所述洞棚3的两侧底面设置有纵梁301。所述纵梁301沿隧道轴线设置，且与承台5平行。为支撑纵梁301，在所述纵梁301的底面设置有立柱302。
为了保护桥梁和人员的安全，所述洞棚3在其水平面上的投影区域内设置有桥梁4，桥梁4被洞棚3完全罩住，起到保护桥梁4的作用。所述桥梁4的形式可有箱梁、T型梁、低高度板梁、槽形梁等，其形式和数量可根据道路中通过的车辆荷载、线路数量和地形等确定。作为优选，本实用新型所述的桥梁4为箱梁。
为了不让桥梁4上运行的车辆所引起的振动传递到洞棚3上，延长洞棚3的使用寿命， 所述纵梁301和立柱302分别沿隧道中心轴线对称设置在承台5两个端部的外侧，并与承台4脱开。所述纵梁301的横截面可为矩形或方形，作为优选，便于施工，本实用新型所述的纵梁301的横截面为矩形。所述立柱302沿纵梁301每间隔一定距离设置，其位置既可与桥墩6横向对齐，也可相互错开设置，其位置具体可根据地形和桥梁4与洞棚3结构重量加以确定。所述立柱302的横截面可为圆形、矩形、椭圆形或多边形等，作为优选，便于施工，本实用新型所述的立柱302的横截面为圆形。
为了保证整个洞棚结构的稳定性，所述桥梁4的底部设置有承台5，所述的桥梁4放置在承台5的顶面，所述承台5的横截面可为多边形或圆形，作为优选，本实用新型所述的承台5的横截面为七边形。所述承台5的底面连接有桥墩6，所述桥墩6的横截面可以为圆形、方形、或多边形，作为优选，便于施工，本实用新型所述的桥墩6的横截面为圆形。所述桥墩6的数量、外部尺寸可根据桥梁的荷载、道路等级和隧道洞口段的地形和地质条件以及现场作业环境等加以确定。
为了减少隧道洞口坡面危岩落石对洞棚3的冲击，增强洞棚3抵抗危岩落石的强度，延长洞棚3的使用寿命，其可采用钢筋混凝土浇筑。为了便于施工，降低洞棚3的重量，作为优选，本实用新型所述的洞棚3可采用钢板、合金、玻璃钢、钢拱肋与金属网或柔性防护网等轻质材料组合制成。
所述衬砌1、防护端墙2、纵梁301、立柱302、桥梁4、承台5、桥墩6均可以采用钢筋混凝土浇筑或者钢构件构成。为了便于施工，减少搬运，降低工程造价，延长使用寿命，作为优选，本实用新型所述衬砌1、防护端墙2、纵梁301、立柱302、桥梁4、承台5和桥镦6均采用钢筋混凝土浇筑构成，所述的洞棚3也可采用钢板、合金、玻璃钢、钢拱肋与金属网或柔性防护网等轻质材料组合构成。