一种穿越上高下深溶洞的隧道防护结构.pdf

摘要
申请专利号：	CN201010265674.6	申请日：	2010.08.30
公开号：	CN101922301A	公开日：	2010.12.22
当前法律状态：	撤回	有效性：	无权
法律详情：	发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):E21D 11/00申请公布日:20101222\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):E21D 11/00申请日:20100830\|\|\|公开
IPC分类号：	E21D11/00; E21D11/10	主分类号：	E21D11/00
申请人：	中铁第四勘察设计院集团有限公司
发明人：	朱丹; 赵勇; 黄鸿健; 颜志伟; 李强; 马涛; 陈涛
地址：	430080 湖北省武汉市武昌区杨园和平大道745号铁四院技术中心
优先权：
专利代理机构：	武汉开元知识产权代理有限公司 42104	代理人：	黄行军
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内容摘要

本发明涉及一种穿越上高下深溶洞的隧道防护结构，该防护结构位于上高下深的溶洞内，包括隧道主体结构、防护罩、防护罩基础拱跨结构和隧道支撑拱桥，其特征在于：所述防护罩位于隧道主体结构上方；在防护罩基脚处设置防护罩基础拱跨结构，防护罩基础拱跨结构跨越上述溶洞；在隧道主体结构下方设置跨越上述溶洞的隧底拱跨结构，隧底拱跨结构支撑隧道主体结构。本发明能实现对上高下深、纵向距离短的半充填溶洞防护，达到尽量减少危岩落石对工程造成严重危害的目的，保障隧道主体结构施工及长期运营的安全可靠。

权利要求书

1.一种穿越上高下深溶洞的隧道防护结构，该防护结构位于上高下深的溶洞内，包括隧道主体结构、防护罩、防护罩基础拱跨结构和隧道支撑拱桥，其特征在于：所述防护罩位于隧道主体结构上方；在防护罩基脚处设置防护罩基础拱跨结构，防护罩基础拱跨结构跨越上述溶洞；在隧道主体结构下方设置跨越上述溶洞的隧底拱跨结构，隧底拱跨结构支撑隧道主体结构。2.根据权利要求1所述的一种穿越上高下深溶洞的隧道防护结构，其特征在于：所述防护罩为拱形结构，它横跨在隧道主体结构上方，采用钢筋混凝土、型钢混凝土或纤维混凝土制成。3.根据权利要求1或2所述的一种穿越上高下深溶洞的隧道防护结构，其特征在于：在防护罩外面设置缓冲层，缓冲层采用具有缓冲能力、抗腐蚀性及抗老化性的弹性材料制成。4.根据权利要求1或2所述的一种穿越上高下深溶洞的隧道防护结构，其特征在于：在防护罩与隧道主体结构之间预留一定的空间，作为检查和维护的通道。5.根据权利要求1或2所述的一种穿越上高下深溶洞的隧道防护结构，其特征在于：在防护罩基础拱跨结构的基脚处设置基座，基座位于溶洞岸坡稳定范围内。6.根据权利要求1或2所述的一种穿越上高下深溶洞的隧道防护结构，其特征在于：所述防护罩基础拱跨结构的矢跨比取f/L＝1/4～1/8。

说明书

一种穿越上高下深溶洞的隧道防护结构

技术领域

本发明涉及隧道及地下工程领域，尤其涉及一种穿越上高下深溶洞的隧道防护结构。

背景技术

我国的部分省市广泛分布有碳酸盐岩，隧道穿越碳酸盐岩地层时，不可避免的会遇到各种岩溶类型，特别是隧道穿越大型半充填溶洞时，给岩溶隧道的设计及施工带来一系列困难，处理不当，会给施工及行车安全造成极大的危害。

目前隧道穿越大型半充填溶洞时采用的防护措施以喷锚网为主，但对于上高下深的大型溶洞，传统的喷锚网防护安全性较差、施工质量难以保证，隧道施工及运营期间存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的是针对上高下深的大型溶洞特点，提供一种安全可靠的穿越上高下深溶洞的隧道防护结构，消除了落石对隧道结构的危害，保障隧道主体结构施工及长期运营的安全可靠。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种穿越上高下深溶洞的隧道防护结构，该防护结构位于上高下深的溶洞内，包括隧道主体结构、防护罩、防护罩基础拱跨结构和隧道支撑拱桥，其特征在于：所述防护罩位于隧道主体结构上方；在防护罩基脚处设置防护罩基础拱跨结构，防护罩基础拱跨结构跨越上述溶洞；在隧道主体结构下方设置跨越上述溶洞的隧底拱跨结构，隧底拱跨结构支撑隧道主体结构。

优选地，所述防护罩为拱形结构，它横跨在隧道主体结构上方，采用钢筋混凝土、型钢混凝土或纤维混凝土制成。

优选地，在防护罩外面设置缓冲层，缓冲层采用具有缓冲能力、抗腐蚀性及抗老化性的弹性材料制成。

优选地，在防护罩与隧道主体结构之间预留一定的空间，作为检查和维护的通道。

优选地，在防护罩基础拱跨结构的基脚处设置基座，基座位于溶洞岸坡稳定范围内。

优选地，所述防护罩基础拱跨结构的矢跨比取f/L＝1/4～1/8。

本发明在隧道主体结构上面采用独特的防护罩结构，从而形成一种安全可靠的隧道防护结构，实现对上高下深、纵向距离短的半充填溶洞防护，达到尽量减少危岩落石对工程造成严重危害的目的，保障隧道主体结构施工及长期运营的安全可靠。

该发明相对于现有技术具有以下优点：

1)隧道主体结构外设置的防护结构解决了传统喷锚网防护安全性差、防护不到位的缺陷，保障了主体结构的安全可靠性。

2)防护结构与主体结构间预留的空间，即实现了防护结构与主体结构的分离、消减了危岩落石直接对隧道主体结构的冲击作用，也可作为养护维修的通道、方便对防护结构进行检查和维护。

3)防护罩的基脚处设置拱跨结构、外缘设置缓冲层，有效保障了防护结构的安全可靠性。

本发明特别适用于上高下深、纵向距离短的半充填溶洞防护，也可用于边仰坡较陡、存在危岩落石地段的明洞结构防护。

附图说明

图1是本实施例横断面示意图；

图2是图1中I-I剖面图；

图3是图1中II-II剖面图。

图中示出构件、部位名称及对应的标记：溶洞壁1、基座2、防护罩基础拱跨结构3、防护罩4、缓冲层5、预留空间6、隧道主体结构7、隧道支撑拱桥8。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明的特征做进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

实施例：本实例涉及一种穿越上高下深溶洞的隧道防护结构，该防护结构位于上高下深的溶洞内，包括隧道主体结构7、防护罩4、防护罩基础拱跨结构3和隧道支撑拱桥8，具体实施情况如下：

1)清除溶洞壁1上的危石、表附覆盖物，并进行必要的溶洞壁临时防护，保证防护结构的施作安全。

2)在临时防护的保护下，首先施作防护罩4基脚处防护罩基础拱跨结构3的基座2，基座2位于岸坡稳定范围内，其结构尺寸由围岩状况和荷载确定；基座2施作完毕后，进行防护罩4基脚处的防护罩基础拱跨结构3施作，防护罩基础拱跨结构3承担防护罩的自重荷载和危岩落石冲击荷载，其具体结构尺寸由溶洞规模、与隧道空间关系、落石大小等确定，矢跨比一般取f/L＝1/4～1/8；待拱跨结构施作完毕后，进行隧道主体结构7外的防护罩4的施作，防护罩应采用具有一定刚度的钢筋混凝土、型钢混凝土、纤维混凝土等材料；最后施作防护罩4外侧的缓冲层5，缓冲层厚度一般取2m，采用具有较好缓冲能力、抗腐蚀性及抗老化好的弹性材料。

3)在防护结构的保护下，进行隧道主体结构7及隧底拱跨结构8的施作，防护罩4与隧道主体结构7之间预留一定的预留空间6，实现防护结构与主体结构的分离、消减危岩落石直接对隧道主体结构的冲击作用，也可作为养护维修的通道、方便对防护结构进行检查和维护。