一种上下交叉隧道减震结构及其施工方法.pdf

本发明公开了一种上下交叉隧道减震结构，其中：包括围设在建隧道内层的衬砌管片结构，衬砌管片结构由矮型Z字管片、高型Z字管片以及T型转接管片叠设而成，在建隧道施工至原有隧道一定距离处采用高型Z字管片叠设使在建隧道产生小倾角走向，加大在建隧道与原有隧道之间的净高差，在建隧道施工至原有隧道一定距离处在靠近原有隧道的一侧设置减震层。本发明具有抗震性能强、安全性高、并且可以减小交通车辆对隧道结构产生的振动影响的优点。

1.  一种上下交叉隧道减震结构，其特征是：包括围设在在建隧道内层的衬砌管片结构(1)，所述的衬砌管片结构(1)由矮型Z字管片(11)、高型Z字管片(12)以及T型转接管片(13)叠设而成，在建隧道施工至原有隧道一定距离处采用高型Z字管片(12)叠设使在建隧道产生小倾角走向，加大在建隧道与原有隧道之间的净高差，在建隧道施工至原有隧道一定距离处在靠近原有隧道的一侧设置减震层(3)。

2.  根据权利要求1所述的一种上下交叉隧道减震结构，其特征是：所述的矮型Z字管片(11)或高型Z字管片(12)相互叠设时，每个Z字管片的上横管(1a)均贴在相邻Z字管片的下横管(1b)的上表面上，T型转接管片(13)用于连接朝向相对的两个Z字管片。

3.  根据权利要求2所述的一种上下交叉隧道减震结构，其特征是：所述的矮型Z字管片(11)的上横管(1a)和下横管(1b)的高度和等于中竖管(1c)的长度，使得矮型Z字管片(11)相互叠设时衬砌管片结构(1)高度不变；所述的高型Z字管片(12)的上横管(1a)和下横管(1b)的高度和小于中竖管(1c)的长度，使得高型Z字管片(12)相互叠设时衬砌管片结构(1)高度改变。

4.  根据权利要求3所述的一种上下交叉隧道减震结构，其特征是：所述的在建隧道位于原有隧道上方，在建隧道在与原有隧道交叉位置处采用高型Z字管片(12)叠设的方式形成凸起部(2)。

5.  根据权利要求4所述的一种上下交叉隧道减震结构，其特征是：所述的凸起部(2)的两侧采用高型Z字管片(12)叠设，形成抬升段(21)，中部采用矮型Z字管片(11)叠设，形成水平段(22)，T型转接管片(13)置于水平段(22)上连接朝向相对的两个矮型Z字管片(11)。

6.  根据权利要求5所述的一种上下交叉隧道减震结构，其特征是：所述的减震层(3)设置在凸起部(2)下方。

7.  根据权利要求6所述的一种上下交叉隧道减震结构，其特征是：所述的减震层(3)材料采用泡沫树脂。

8.  根据权利要求7所述的一种上下交叉隧道减震结构，其特征是：相邻Z字管片以及Z字管片与T型转接管片(13)之间均采用螺栓固定连接。

9.  一种上下交叉隧道减震结构的施工方法：其特征是：包括以下步骤：
步骤一、采用明挖法开挖至在建隧道结构底面基准位置；
步骤二、根据在建隧道倾斜角度铺设减震层；
步骤三、在在建隧道水平方向铺设矮型Z字管片(11)，在在建隧道抬升段(21)铺设高型Z字管片(12)，在相对的两个Z字管片间铺设T型转接管片(13)；
步骤四、铺设好衬砌管片结构(1)后，回填上覆土层。

10.  根据权利要求9所述的一种上下交叉隧道减震结构的施工方法：其特征是：步骤三中每铺设好一个管片后，将该管片通过螺栓与上一个管片固定，再进行下一个管片的铺设。

一种上下交叉隧道减震结构及其施工方法
技术领域
本发明涉及隧道施工的技术领域，具体涉及一种上下交叉隧道减震结构及其施工方法。
背景技术
交叉隧道是一种特殊隧道结构型式，是两条隧道结构以某个角度相互交叉跨越。由于不受地形条件以及总体线路线型的限制，尤其适用于城市地铁交叉线路轨道交通中的隧道结构。但是，由于交叉隧道之间的距离较小，在施工过程中会多次相互受到扰动, 使得围岩稳定性和支护结构受力较为复杂，并且由于上下隧道的相互作用，使得隧道结构的抗震性能减弱，影响地下交通体系的安全性。
发明内容
本发明是上下交叉隧道在结构抵抗地震和减小振动两方面的不足，提出一种新型的上下交叉隧道减震结构及其施工方法，该方法具有抗震性能强、安全性高的优点。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种上下交叉隧道减震结构，其中：包括围设在在建隧道内层的衬砌管片结构，衬砌管片结构由矮型Z字管片、高型Z字管片以及T型转接管片叠设而成，在建隧道施工至原有隧道一定距离处采用高型Z字管片叠设使在建隧道产生小倾角走向，加大在建隧道与原有隧道之间的净高差，在建隧道施工至原有隧道一定距离处在靠近原有隧道的一侧设置减震层。
为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
上述的矮型Z字管片或高型Z字管片相互叠设时，每个Z字管片的上横管均贴在相邻Z字管片的下横管的上表面上，T型转接管片用于连接朝向相对的两个Z字管片。
上述的矮型Z字管片的上横管和下横管的高度和等于中竖管的长度，使得矮型Z字管片相互叠设时衬砌管片结构高度不变；高型Z字管片的上横管和下横管的高度和小于中竖管的长度，使得高型Z字管片相互叠设时衬砌管片结构高度改变。
上述的在建隧道位于原有隧道上方，在建隧道在与原有隧道交叉位置处采用高型Z字管片叠设的方式形成凸起部。
上述的凸起部的两侧采用高型Z字管片叠设，形成抬升段，中部采用矮型Z字管片叠设，形成水平段，T型转接管片置于水平段上连接朝向相对的两个矮型Z字管片。
上述的减震层设置在凸起部下方。
上述的减震层材料采用泡沫树脂。
上述的相邻Z字管片以及Z字管片与T型转接管片之间均采用螺栓固定连接。
上下交叉隧道减震结构的施工方法：包括以下步骤：
步骤一、采用明挖法开挖至在建隧道结构底面基准位置；
步骤二、根据在建隧道倾斜角度铺设减震层；
步骤三、在在建隧道水平方向铺设矮型Z字管片，在在建隧道抬升段铺设高型Z字管片，在相对的两个Z字管片间铺设T型转接管片；
步骤四、铺设好衬砌管片结构后，回填上覆土层。
步骤三中每铺设好一个管片后，将该管片通过螺栓与上一个管片固定，再进行下一个管片的铺设。
与现有技术相比，本发明在距离原有隧道的一定距离处改变衬砌管片型式，通过采用T型和Z型的衬砌管片，使得隧道产生小倾角走向，形成一定程度的“凸起隧道”，从而加大新建隧道与原有隧道之间的净距。同时，本发明在“凸起隧道”下方设置减震层，减震层材料采用泡沫树脂，增加隧道抗震能力。
所发明的上下交叉隧道减震结构具有如下优点：
1、通过减震层可以提高隧道结构的抗震性能，并且可以减小交通车辆对隧道结构产生的振动影响。
2、采用Z型管片作为衬砌，可以增加管片间连接强度，提高衬砌的强度；同时可以增加衬砌间接缝长度，从而增加地下水的渗流路径，提高隧道结构的整体防水性能。
3、设计一定倾角的隧道结构，可增加交叉隧道之间的净距，减少上层隧道与下层隧道之间的相互影响。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是矮型Z字管片之间的连接示意图；
图3是矮型Z字管片与T型转接管片的连接示意图；
图4是高型Z字管片之间的连接示意图。
其中的附图标记为：衬砌管片结构1、上横管1a、下横管1b、中竖管1c、矮型Z字管片11、高型Z字管片12、T型转接管片13、凸起部2、抬升段21、水平段22、减震层3、原有隧道4。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
本发明的一种上下交叉隧道减震结构，其中：包括围设在在建隧道内层的衬砌管片结构1，衬砌管片结构1由矮型Z字管片11、高型Z字管片12以及T型转接管片13叠设而成，在建隧道施工至原有隧道一定距离处采用高型Z字管片12叠设使在建隧道产生小倾角走向，加大在建隧道与原有隧道之间的净高差，减少上层隧道与下层隧道之间的相互影响，在建隧道施工至原有隧道一定距离处在靠近原有隧道的一侧设置减震层3。
实施例中，矮型Z字管片11或高型Z字管片12相互叠设时，每个Z字管片的上横管1a均贴在相邻Z字管片的下横管1b的上表面上，T型转接管片13用于连接朝向相对的两个Z字管片。
实施例中，矮型Z字管片11的上横管1a和下横管1b的高度和等于中竖管1c的长度，使得矮型Z字管片11相互叠设时衬砌管片结构1高度不变；高型Z字管片12的上横管1a和下横管1b的高度和小于中竖管1c的长度，使得高型Z字管片12相互叠设时衬砌管片结构1高度改变。
实施例中，在建隧道位于原有隧道上方，在建隧道在与原有隧道交叉位置处采用高型Z字管片12叠设的方式形成凸起部2。
实施例中，凸起部2的两侧采用高型Z字管片12叠设，形成抬升段21，中部采用矮型Z字管片11叠设，形成水平段22，T型转接管片13置于水平段22上连接朝向相对的两个矮型Z字管片11。
实施例中，减震层3设置在凸起部2下方。
实施例中，减震层3材料采用泡沫树脂。
实施例中，相邻Z字管片以及Z字管片与T型转接管片13之间均采用螺栓固定连接。
上下交叉隧道减震结构的施工方法：包括以下步骤：
步骤一、采用明挖法开挖至在建隧道结构底面基准位置；
步骤二、根据在建隧道倾斜角度铺设减震层；
步骤三、在在建隧道水平方向铺设矮型Z字管片11，在在建隧道抬升段21铺设高型Z字管片12，在相对的两个Z字管片间铺设T型转接管片13；每铺设好一个管片后，将该管片通过螺栓与上一个管片固定，再进行下一个管片的铺设。
步骤四、铺设好衬砌管片结构1后，回填上覆土层。
本发明通过减震层可以提高隧道结构的抗震性能，并且可以减小交通车辆对隧道结构产生的振动影响。本发明采用Z型管片作为衬砌，可以增加管片间连接强度，提高衬砌的强度；同时可以增加衬砌间接缝长度，从而增加地下水的渗流路径，提高隧道结构的整体防水性能。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。