一种高铁桥隧相连地段的桥隧合建结构.pdf

本发明公开了一种高铁桥隧相连地段的桥隧合建结构。它包括位于相邻山坡内的隧道，相邻隧道之间设有顶部密封的防护结构，所述防护结构两端分别与相邻隧道的洞口相配合形成封闭的行车区间，所述防护结构包括隧洞形梁和位于隧洞形梁底部用于支撑隧洞形梁的支撑结构，所述相邻隧道之间的轨道结构设置于隧洞形梁内部。本发明在相邻隧道之间设置封闭的隧道形梁作为防护结构，将隧道群连接成长大隧道，形成封闭列车运营环境来防止陡坡地段的危岩落石，保证列车的安全运营，也提高了列车在高速运行中的舒适性。

1.  一种高铁桥隧相连地段的桥隧合建结构，包括位于相邻山坡内的隧道(1)，其特征在于：相邻隧道(1)之间设有顶部密封的防护结构(2)，所述防护结构(2)两端分别与相邻隧道(1)的洞口相配合形成封闭的行车区间，所述防护结构(2)包括隧洞形梁(3)和位于隧洞形梁(3)底部用于支撑隧洞形梁的支撑结构(4)，所述相邻隧道(1)之间的轨道结构(5)设置于隧洞形梁(3)内部。

2.  根据权利要求1所述的一种高铁桥隧相连地段的桥隧合建结构，其特征在于：所述隧洞形梁(3)包括位于上半部的弧形的防护拱(31)和位于下半部的槽形梁(32)，所述防护拱(31)底端面与槽形梁(32)顶端面配合连接，所述相邻隧道之间的轨道结构(5)设置于槽形梁(32)上。

3.  根据权利要求2所述的一种高铁桥隧相连地段的桥隧合建结构，其特征在于：所述防护拱(31)上沿纵桥向间隔设有多条第一伸缩缝(6)。

4.  根据权利要求3所述的一种高铁桥隧相连地段的桥隧合建结构，其特征在于：所述多条第一伸缩缝中相邻第一伸缩缝(6)之间间距为10-20m。

5.  根据权利要求1所述的一种高铁桥隧相连地段的桥隧合建结构，其特征在于：所述防护结构(2)端部与隧道(1)洞口之间设有第二伸缩缝(7)。

6.  根据权利要求1所述的一种高铁桥隧相连地段的桥隧合建结构，其特征在于：所述支撑结构(4)包括第一支撑结构(8)和第二支撑结构(9)，所述第一支撑结构(8)支撑于隧洞形梁(3)底部中间，所述第二支撑结构(9)支撑于隧洞形梁(3)底部两端。

7.  根据权利要求6所述的一种高铁桥隧相连地段的桥隧合建结构，其特征在于：所述第一支撑结构(8)包括自上而下依次设置的第一支座(81)、桥墩(82)和桩基承台(83)。

8.  根据权利要求6所述的一种高铁桥隧相连地段的桥隧合建结构，其特征在于：所述第二支撑结构(9)包括自上而下依次设置的第二支座(91)和基础(92)，所述基础(92)为桩基础或扩大基础。

一种高铁桥隧相连地段的桥隧合建结构
技术领域
本发明属于土木工程技术领域，具体涉及一种高铁桥隧相连地段的桥隧合建结构。
背景技术
在山区修建高速铁路，因山坡陡峭，隧道洞口大多为“V”型沟谷，洞口地表自然坡度40°-80°，山坡上危岩落石常危及铁路的安全运营。现有解决方案一般是加长隧道明洞形成桥隧道相连，或者在桥隧相连地段设置棚洞结构防护，但这些方法因陡坡陡峭地形复杂，会造成桥梁和隧道结构设计复杂，导致施工防护难度大，成本高；同时相邻隧道之间没有连为一体，依然存在落石危险。
同时，山区高铁隧道呈现中短密集型隧道群特点，两隧道间明线间距普遍较小，线路距沟心高差较大的情况下，列车在高速运行中交替进洞出洞，研究表明，当隧道长度大于2公里时，高速行驶的列车在出隧道时，会因高压空气压力释放，形成气爆现象，导致列车颠簸，降低旅客舒适度。虽然现有山区高铁隧道在进出口设置了带有缓冲性能洞门结构，对这种空气动力学现象有一定改善，但效果不是很优；且该种隧道洞门伸出隧道一定距离，有时甚至设置在桥上，桩基础施工困难。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种对危岩落石防护性能好、施工简单、成本低的高铁桥隧相连地段的桥隧合建结构。
本发明采用的技术方案是：一种高铁桥隧相连地段的桥隧合建结构，包括位于相邻山坡内的隧道，相邻隧道之间设有顶部密封的防护结构，所述防护结构两端分别与相邻隧道的洞口相配合形成封闭的行车区间，所述防护结构包括隧洞形梁和位于隧洞形梁底部用于支撑隧洞形梁的支撑结构，所述相邻隧道之 间的轨道结构设置于隧洞形梁内部。
进一步地，所述隧洞形梁包括位于上半部的弧形的防护拱和位于下半部的槽形梁，所述防护拱底端面与槽形梁顶端面配合连接，所述相邻隧道之间的轨道结构设置于槽形梁上。
进一步地，所述防护拱上沿纵桥向间隔设有多条第一伸缩缝。
进一步地，所述多条伸缩缝中相邻第一伸缩缝之间间距为10-20m。
进一步地，所述防护结构端部与隧道洞口之间设有第二伸缩缝。
进一步地，所述支撑结构包括第一支撑结构和第二支撑结构，所述第一支撑结构支撑于隧洞形梁底部中间，所述第二支撑结构支撑于隧洞形梁底部两端。
进一步地，所述第一支撑结构包括自上而下依次设置的第一支座、桥墩和桩基承台。
更进一步地，所述第二支撑结构包括自上而下依次设置的第二支座和基础，所述基础为桩基础或扩大基础。
本发明在相邻隧道之间设置封闭的隧洞形梁作为防护结构，将隧道群连接成长大隧道，形成封闭列车运营环境来防止陡坡地段的危岩落石，保证列车的安全运营，也提高了列车在高速运行中的舒适性。隧洞形梁与隧道之间通过伸缩缝断开，衔接过渡较好，支撑隧洞形梁的桥墩、基础均采用隧道原型配件，结构简单、施工难度低，造价合理。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明位于第一支撑结构处的横截面示意图。
图3为本发明位于第二支撑结构处的一种横截面示意图。
图4为本发明位于第二支撑结构处的另一种横截面示意图。
图中：1-隧道；2-防护结构；3-隧洞形梁；31-防护拱；32-槽形梁；4-支撑结构；5-轨道结构；6-第一伸缩缝；7-第二伸缩缝；8-第一支撑结构；81-第一支座；82-桥墩；83-桩基承台；9-第二支撑结构；91-第二支座；92-基础；921-桩基础；922-扩大基础；10-山坡。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
如图1-4所示，本发明包括位于相邻山坡10内的隧道1，相邻隧道1之间设置顶部密封的防护结构2，所述防护结构2两端分别与相邻隧道1的洞口相配合形成封闭的行车区间，防护结构2贯通相邻两个隧道1将隧道群连接成长大隧道，有利于隧道“早进晚出”，同时有效防止危岩落石滚落到铁路上，保证列车的安全运营，也提高列车在高速运行中的舒适性。
上述防护结构2包括隧洞形梁3和位于隧洞形梁3底部用于支撑隧洞形梁的支撑结构4，所述相邻隧道1之间的轨道结构5设置于隧洞形梁3内部。隧洞形梁3包括位于上半部的弧形的防护拱31和位于下半部的槽形梁32，防护拱31底端面与槽形梁32顶端面配合连接，组成类似于隧道1横截面的隧洞形梁结构。隧洞形梁横截面形状可以为一心圆、三心圆或五心圆。相邻隧道1之间的轨道结构5设置于隧洞形梁内的槽形梁32上。
上述方案中，为保证结构受力，在防护拱31上沿纵桥向间隔10m～20m设置多条第一伸缩缝6，用于释放拱顶纵向压力，确保结构为槽形梁12受力，顶部防护拱11仅为防护结构，不参与主体受力。防护结构2端部的隧洞形梁3与隧道1洞口之间设有第二伸缩缝7，该第二伸缩缝7延伸至槽形梁32底部，此时其底部的支撑结构(即第一支撑结构9)仅支撑隧道形梁31。隧洞形梁与隧道两者通过伸缩缝断开，不需要其他复杂的连接装置，结构施工难度低，衔接过渡较好。根据防护结构2底部支撑结构4的受力情况，可以在中部支撑结构(第二支撑结构)顶部设置梁缝61，将整个防护结构2分割成多段，相互之间形成独立简支梁体系。
上述方案中，支撑结构4包括第一支撑结构8和第二支撑结构9，所述第一支撑结构8支撑于隧洞形梁3底部中间，所述第二支撑结构9支撑于隧洞形梁3底部两端。根据隧洞形梁3结构受力具体需要，在第一支撑结构8与第二支撑结构9之间还可以增设支撑结构。
如图2所示，第一支撑结构8包括自上而下依次设置的第一支座81、桥墩82和桩基承台83，第一支座底81部固定于桥墩82顶部，第一支座81顶部可以与槽形梁32底部固定连接，也可以不连接；当第一支座81顶部与槽形梁32底部不连接时，如图2所示，该支座为一般桥梁支座，形成简支梁结构体系；而根据结构受力需要，为增加结构整体稳定性，第一支座81顶部可以与槽形梁32底部固定连接。
如图3所示，第二支撑结构9包括自上而下依次设置的第二支座91和基础92。其中，第二支座91底部固定于基础92顶部，第二支座91顶部可以与槽形梁32底部固定连接，也可以不连接；当第二支座91顶部与槽形梁32底部不连接时，如图3所示，该支座为一般桥梁支座，形成简支梁结构体系；而根据结构受力需要，为增加结构整体稳定性，第二支座91顶部可以与槽形梁底部固定连接，如图4所示。基础92可以是桩基础921，也可以是扩大基础922，具体方案根据地质条件等因素综合确定。
本发明施工时，先按传统方法施工桥墩基础，并搭设支架原位现浇施工隧洞形梁3下半部分的槽形梁32，然后利用隧道台车作为模板，分阶段绑扎钢筋骨架，浇筑混凝土形成上半部分的防护拱31，整个施工过程需要的附属装置均采用隧道原型配件，结构简单、施工难度低，造价合理。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。