[实用新型]一种双层初期支护的多连拱隧道结构

说明书

本实用新型公开了一种双层初期支护的多连拱隧道结构，多连拱隧道包括2个辅隧道、至少两个中隔墙以及设置于两个相邻的中隔墙之间的主隧道，2个辅隧道分别位于多连拱隧道的两侧，每个主隧道包括第一层初期支护、第二层初期支护和二次衬砌；第一层初期支护由型钢钢架和喷射混凝土结构构成，第一层初期支护跨设于两个相邻的中隔墙的顶部，第一层初期支护的型钢钢架与中隔墙内埋设的钢架连接，并通过喷射混凝土与中隔墙连为一体；第二层初期支护设置于第一层初期支护的内侧，第二层初期支护由型钢钢架喷射混凝土而成并独立成环；二次衬砌设置于第二层初期支护的内侧。本实用新型旨在解决多连拱隧道结构施工过程中容易出现裂缝和渗水的技术问题。

技术领域

本实用新型涉及隧道施工领域，尤其涉及一种双层初期支护的多连拱隧道结构。

背景技术

在我国，隧道的结构形式多为双洞分离式，这种结构形式在建设中已积累了丰富理论和实践经验。但在特殊地质及地形条件的地区，由于总体路线展线受限以及桥隧衔接方式等因素的综合考虑，双洞分离式隧道往往难以实现。在山岭重丘区和土地资源宝贵的基本农田和城市用地范围，连拱隧道具有占地少、地下空间利用率高等特点，已成为一种重要的结构形式。此外，随着人民对便捷通畅的交通需要的提高，传统的双向四车道以及六车道隧道不能满足日益增长的交通量的需求。近年来，出现了超大跨双连拱、三连拱、四连拱工程实例，如宛坪高速公路刘家湾隧道为六车道连拱高速公路隧道、西安地铁2号线草场坡～小寨区间围三连拱隧道、北京地铁10号线牡丹园站-健德门站区间三连拱隧道、哈尔滨地铁一号线一期工程采用四连拱隧道等。其中，长沙市银星路道路洗心隧道采用双向十车道四连拱方案，开挖宽度约63m，长度为约497m，该隧道开挖宽度远超国内公路、地铁、市政工程鲜有的几座既有四连拱隧道工程，工程规模为国内之首。

其中，双连拱的设计施工已有多年历史，国内外已有相当的成果，但在依然还有许多问题有待进一步研究解决，连拱隧道结构复杂、开挖、支护相互交错，使得围岩应力和衬砌受力转换变得十分复杂，在隧道开挖过程中，围岩应力分布、衬砌各部分的应力和变形难以获得准确解答；连拱隧道结构和施工复杂，隧道中墙顶部雁形部的防水问题突出，需从结构设计、防排水材料和施工工艺三个方面做系统、全面的研究。随着三连拱、四连拱隧道逐渐出现在工程应用中，以双连拱隧道建造技术为基础，推广至多连拱隧道建设存在诸多技术障碍，沿用原有双连拱隧道建造技术，连拱隧道存在的施工工法转换困难、结构有效荷载难以确定、中墙受力的不确定性、裂缝控制及渗漏水问题严重等固有技术问题在多连拱隧道建造中进一步放大。

鉴于多连拱隧道结构安全性无法保证，急需寻找新的技术思路来解决问题，以提高多连拱隧道建造的安全性、经济性，和施工快速的要求。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种双层初期支护的多连拱隧道结构，旨在解决多连拱隧道结构施工过程中容易出现裂缝和渗水的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种双层初期支护的多连拱隧道结构，所述多连拱隧道结构的连拱个数大于或等于3，所述多连拱隧道包括2个辅隧道、至少两个中隔墙以及设置于两个相邻的所述中隔墙之间的主隧道，2个所述辅隧道分别位于所述多连拱隧道的两侧，其中，每个所述主隧道包括第一层初期支护、第二层初期支护和二次衬砌；所述第一层初期支护由型钢钢架和喷射混凝土结构构成，所述第一层初期支护跨设于两个相邻的所述中隔墙的顶部，所述第一层初期支护的型钢钢架与所述中隔墙内埋设的钢架连接，并通过喷射混凝土与所述中隔墙连为一体；所述第二层初期支护设置于所述第一层初期支护的内侧并贴靠所述中隔墙，所述第二层初期支护由型钢钢架喷射混凝土而成并独立成环；所述二次衬砌设置于所述第二层初期支护的内侧。

优选地，所述主隧道还包括设置于所述第二层初期支护和所述二次衬砌之间的防水层。

优选地，所述防水层与所述二次衬砌之间还设置有排水系统，所述二次衬砌上预留有排水沟。

优选地，所述二次衬砌的横截面呈圆环状。

优选地，所述辅隧道为单层初期支护结构。