[实用新型]一种设嵌台锚杆的端墙式隧道洞门结构

说明书

本实用新型涉及一种设嵌台锚杆的端墙式隧道洞门结构，属于隧道工程技术领域。本实用新型在隧道洞门端墙与边坡的嵌台位置设置连接锚杆，将端墙生根置于边坡的岩土体中，为端墙的上部悬臂段两侧提供固接支点，以有效改善洞门墙的受力，减小其内力，提高其稳定性和安全性；与传统的笨重、厚实的重力式、挡土型洞门墙相比，本实用新型结构厚度较薄，为轻型，是一种既安全、又经济的结构。相比于传统的重力式挡土型洞门端墙，本实用新型结构可大幅减少混凝土的用量，并可一定程度减少仰坡及端墙基底的开挖量，施工期能减少成本约35%，具有很强的实用性和推广意义。

技术领域

本实用新型属于隧道工程技术领域，具体涉及一种设嵌台锚杆的端墙式隧道洞门结构。

背景技术

随着经济、社会的发展，公路建设过程中越来越多地采用隧道穿越山岭。公路隧道设计、建设过程中，常见的一种工况是洞口较长段落位于平缓地段，埋深不大、属浅埋甚至超浅埋，但作为隧道工程又具备成洞条件，此时，是实施隧道还是实施高边坡路堑，值得比较；隧道暗洞的进洞位置、明洞段设置长度及洞门设置位置受地质条件、施工水平、经济性比选等多因素的影响；另一方面，当隧道位于前述地形条件时，具备成洞条件但暗挖却又存在较大施工难度或可能产生塌方冒顶的风险，工程惯例倾向于实施明挖、浇筑明洞隧道；再进一步，前述地形条件下，明挖后浇筑较长段落的明洞隧道与直接开挖、防护实施路堑相比较，工程惯例又更倾向于实施路堑，该情况下，路堑与隧道口相交位置洞口仰坡较高。

当隧道洞口开挖较高、与路堑相接时，隧道洞门一般选用端墙式，但当端墙墙体较高，接近甚至高出原地面时，端墙墙身结构就会存在较高的悬臂段；为确保墙身稳定和墙体结构安全，传统处理方式是采用笨重、厚实的重力式挡墙，且墙体越高，墙身越厚。

能否针对上述高悬臂端墙的工况，采用一种轻薄型的既安全、又经济的隧道洞门结构，是一个值得思考、待解决的难题。

实用新型内容

为解决上述难题，本实用新型提出一种新颖的结构，在隧道洞门端墙与边坡的嵌台位置设置连接锚杆，将端墙生根置于边坡的岩土体中，为端墙的上部悬臂段两侧提供固接支点，以有效改善洞门墙的受力，减小其内力，提高其稳定性和安全性；与传统的笨重、厚实的重力式、挡土型洞门墙相比，本实用新型洞门结构厚度较薄，为轻型，是一种既安全、又经济的结构。相比于传统的重力式挡土型洞门端墙，本实用新型结构可大幅减少混凝土的用量，并可一定程度减少仰坡及端墙基底的开挖量，施工期能减少成本约35%；另外，相比于传统的重力式挡土型洞门端墙，本实用新型结构墙体厚度大幅减薄，适当控制其分层浇筑高度，则可忽略大体积混凝土浇筑的影响，也即施工也更为便捷。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种设嵌台锚杆的端墙式隧道洞门结构，包括洞门端墙，所述洞门端墙与隧道衬砌固定相连；

洞门端墙两侧各通过一个倒台阶式的嵌入结构嵌入到洞口路基边坡中；所述的嵌入结构的各级台阶的踏板前缘所在平面与洞口路基边坡的坡面的坡率相同；

还包括多根连接锚杆，连接锚杆垂直于洞口路基边坡的坡面设置；连接锚杆一端固定在洞门端墙中，且穿过嵌入结构后，另一端固定在洞口路基边坡内；连接锚杆位于洞门端墙中的长度不小于2m，位于洞口路基边坡的岩土体中不小于5m；

连接锚杆从隧道衬砌顶以下3m位置开始设置，沿洞门端墙墙体向洞门端墙顶方向双排布设；被连接锚杆穿过的每级台阶设置不少于3组连接锚杆。

进一步，优选的是，洞门端墙的端墙基础底面设置为倾斜，墙趾高于墙踵，坡率为1:10。

进一步，优选的是，所述洞门端墙与隧道衬砌通过连接钢筋固定相连。

进一步，优选的是，洞门端墙的墙身分为衬砌边侧墙身和衬砌顶部墙身；衬砌边侧墙身为仰斜式挡墙，仰斜坡率为1:0.1，墙体厚1.5m；衬砌顶部墙身最大高度为6m，为垂直式挡墙，墙面坡率为1:0.1，墙背为垂直。