[实用新型]四线大跨台基复合拱形隧道衬砌构造

说明书

技术领域

本实用新型涉及铁路隧道衬砌构造，特别涉及一种软岩地层浅埋段四线大跨隧道衬砌构造。

背景技术

我国是一个多山的国家，尤其是西南山区地形、地质条件极为复杂，桥隧比重大，在建及拟建的大部分铁路线路中，隧道比重占线路总长的50％以上，部分段落隧道比重达90％以上，由于由地形、运能等限制，大量车站布置需伸入隧道内。近年来随着路网建设向山区发展，西南地区以沪昆客专、云桂、成兰等为代表的高标准铁路前期设计工作正在开展，由于受曲线半径大、地形地质条件复杂、环保要求高等多种因素的制约，铁路沿线部分地段设站条件极为困难，诸如四线大跨车站隧道不可避免。

在隧道修建过程中，隧道洞口浅埋段历来就是施工的难点，对于四线大跨隧道，由于跨度大、埋深浅、围岩荷载大，且洞口浅埋段山体表层岩石大都风化极为严重，强度低，稳定性差，采用传统的支护结构和开挖方式，开挖后拱脚下沉大，拱顶变形不宜控制，甚至导致衬砌开裂、失稳，造成坍塌事故。因此，为了确保施工和运营安全，必须优化支护结构型式，改善支护受力性态，有效提高支护结构的整体承载能力，以便有效控制超浅埋段四线大跨隧道拱顶沉降，避免支护开裂甚至塌方发生。

隧道衬砌结构作为隧道工程的永久受力结构，因此必须做到安全、可靠。

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四线大跨台基复合拱形隧道衬砌构造，可有效控制四线大跨隧道拱顶沉降，避免因拱脚下沉、拱顶变形导致衬砌开裂甚至发生塌方事件，以确保隧道施工和运营的稳定及安全性。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本实用新型的四线大跨台基复合拱形隧道衬砌构造，包括由内而外设置的超前支护结构、初期支护结构和二次衬砌结构，其特征是：所述二次衬砌结构包括拱部二次衬砌结构、隧道两侧的台座基础结构及仰拱；所述超前支护结构包括拱部超前支护结构、台座基础侧壁超前支护结构；所述初期支护结构包括拱部初期支护结构、台座基础侧壁初期支护结构；拱部初期支护结构和拱部二次衬砌结构的下端分别支承于隧道两侧台座基础结构的上端。

在上述技术方案中，所述拱部超前支护是由径向间隔布设的外层大管棚、内层大管棚复合构成，或者根据地形地质情况采用单层大管棚或中管棚。

本实用新型的有益效果是，将两侧台座基础结构，作为拱部初期支护结构和拱部二次衬砌结构的承载基础，有效地解决了四线大跨隧道施工中拱部支护下沉变形的问题；拱部围岩竖向荷载通过拱部支护结构由台座基础结构传至基底；与一般单、双线铁路衬砌不同，仰拱不承受由拱墙结构传来的围岩竖向荷载，因此仰拱曲率半径可根据基底围岩情况尽量放大，甚至采用底板结构，可以大大减小开挖工程量；拱部采用双层大管棚超前支护可增大管棚刚度，防止软弱围岩下沉、松弛和坍塌，从而有效减小开挖变形对地表的影响；

附图说明

本说明书包括如下一幅附图：

图1是本实用新型四线大跨台基复合拱形隧道衬砌构造的断面结构示意图。

图中示出构件、部位名称及所对应标记：拱部超前支护结构11、内层大管棚11a、外层大管棚11b、台座基础侧壁超前支护结构12、拱部初期支护结构21、拱部喷射混凝土层21a、拱部型钢钢架21b、拱部系统锚杆21c、台座基础侧壁初期支护结构22、台座基础侧壁喷射混凝土层22a、台座基础侧壁型钢钢架22b、台座基础侧壁系统锚杆22c、锁脚锚管22d、拱部二次衬砌结构31、台座基础结构32、仰拱33。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。