专利名称：三层结构地铁双线单管圆隧道的制作方法
技术领域：
本发明属于隧道建设技术领域，特别是涉及一种三层结构地铁双线单管圆隧道。
背景技术：
目前，我国已建或在建的盾构法地铁隧道外径一般均为6米左右的小直径盾构，其结构单元采用的都是传统的单管内(即衬砌圆环)单线的布置方式，该方式的衬砌圆环是根据隧道直径大小的不同由若干片呈圆弧状的管片拼接成圆环状管道，轨道板一般设置在管道拱底部位。此类小直径盾构法圆隧道的缺点是由于其断面空间小，因此仅够设置单条线路，且对于长距离隧道而言，为满足防灾要求还需要另外设置风井、联络通道等消防疏散措施，所以施工风险及造价等相对双线单管圆隧道较高。两层结构圆隧道多在公路领域采用；双线单管大直径地铁盾构隧道在上海地铁11号线首次采用，其内部采用双层结构形式，行车道上设置中隔墙而将上下行行车道隔离。其缺点是该断面无法解决长距离隧道火灾工况下通风排烟需求，因此需在线路中部设置中风井，增加了施工风险和工程造价。三层结构圆隧道的典型案例为上海崇明岛隧道，其最上层为排烟道，中间为行车道，最下层为电缆通道和管廊通道。该类圆隧道结构仅在公路领域采用，其缺点是行车道内未设置中隔墙，满足不了地铁上下行线所需的防火分区要求，无法适应地铁隧道功能要求。而地铁隧道的三层结构圆隧道目前国内外尚属空白。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种结构设计合理、施工速度快、工程风险低的三层结构地铁双线单管圆隧道。为了达到上述目的，本发明提供的三层结构地铁双线单管圆隧道包括衬砌圆环、烟道层、两条支承座、多个预制口字件、中隔墙、多个疏散平台、疏散楼梯、多个防火门和回填层；其中衬砌圆环由若干片呈圆弧状的管片拼接而成；多个预制口字件沿衬砌圆环长度方向依次首尾相连设置在衬砌圆环内的仰拱部位，内部设置排水泵站及消防、汇排水通道，两侧部位设置回填层，由此由预制口字件的顶面和回填层的表面构成轨行区；中隔墙沿衬砌圆环长度方向垂直设置在预制口字件的顶面中心部位，并且中隔墙上相隔距离设有多个防火门；多个疏散平台分设在中隔墙的下部左右两侧，并且疏散平台的两端连接有疏散楼梯；两条支承座沿衬砌圆环长度方向连接在衬砌圆环的上部左右侧内壁上；烟道层水平设置在两条支承座的表面和中隔墙的上端上。所述的烟道层由沿衬砌圆环长度方向排成两列的多块预制烟道板拼接而成。所述的预制口字件的顶板外端沿斜向形成有一个螺栓孔，螺栓孔的末端连接有一个靴型手孔，相邻两个预制口字件通过设置在螺栓孔中的螺栓及位于螺栓两端的螺母连接
在一起。所述的支承座与衬砌圆环之间通过植筋方式连接。
所述的支承座为牛腿。所述的预制烟道板与支承座及中隔墙之间通过预留插筋现浇方式连接。所述的预制口字件顶面与中隔墙下端之间通过钢筋接驳器连接。本发明提供的三层结构地铁双线单管圆隧道是在单管圆隧道的衬砌圆环内设置上、中、下三层结构，上层为烟道层，中间层正中设置中隔墙，将隧道分隔为上下行线独立的轨行区，且在中隔墙上设置疏散平台、疏散楼梯及防火门，以在事故工况下能够使人员从列车上迅速疏散至邻近安全防火区，两侧衬砌结构上敷设通信、强、弱电等电缆，下层为泵房及消防、汇排水通道，其能够在不改变盾构外径、满足地铁隧道正常运营的前提下，最大限度地提高地铁隧道空间的利用率，使得隧道的通行能力得到充分发挥。另外，采用该类断面的区间隧道能使地铁区间隧道一次掘进完成，避免了设置中风井和联络通道，因此具有显著的社会、经济效益。
图1为本发明提供的三层结构地铁双线单管圆隧道横断面示意图；图2为本发明提供的三层结构地铁双线单管圆隧道中支承座部位放大示意图；图3为本发明提供的三层结构地铁双线单管圆隧道中预制烟道板主视图；图4为本发明提供的三层结构地铁双线单管圆隧道中预制烟道板侧视图；图5为本发明提供的三层结构地铁双线单管圆隧道中预制口字件俯视图；图6为本发明提供的三层结构地铁双线单管圆隧道中中隔墙部位主视图；图7为本发明提供的三层结构地铁双线单管圆隧道中中隔墙部位俯视图；图8为本发明提供的三层结构地铁双线单管圆隧道中预制口字件连接部位剖视图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明提供的三层结构地铁双线单管圆隧道进行详细说明。如图1-图8所示，本发明提供的三层结构地铁双线单管圆隧道包括衬砌圆环1、烟道层2、两条支承座3、多个预制口字件4、中隔墙5、多个疏散平台6、疏散楼梯11、多个防火门7和回填层8 ;其中衬砌圆环I由若干片呈圆弧状的管片拼接而成；多个预制口字件4沿衬砌圆环I长度方向依次首尾相连设置在衬砌圆环I内的仰拱部位，内部设置排水泵站及消防、汇排水通道，两侧部位设置回填层8，由此由预制口字件4的顶面和回填层8的表面构成轨行区；中隔墙5沿衬砌圆环I长度方向垂直设置在预制口字件4的顶面中心部位，并且中隔墙5上相隔距离设有多个防火门7 ;多个疏散平台6分设在中隔墙5的下部左右两侧，并且疏散平台6的两端连接有疏散楼梯11 ;两条支承座3沿衬砌圆环I长度方向连接在衬砌圆环I的上部左右侧内壁上；烟道层2水平设置在两条支承座3的表面和中隔墙5的上端上。所述的烟道层2由沿衬砌圆环I长度方向排成两列的多块预制烟道板12拼接而成。所述的预制口字件4的顶板外端沿斜向形成有一个螺栓孔9，螺栓孔9的末端连接有一个靴型手孔10，相邻两个预制口字件4通过设置在螺栓孔9中的螺栓及位于螺栓两端的螺母连接在一起。所述的支承座3与衬砌圆环I之间通过植筋方式连接。所述的支承座3为牛腿。所述的预制烟道板12与支承座3及中隔墙5之间通过插筋现浇方式连接。所述的预制口字件4顶面与中隔墙5下端之间通过钢筋接驳器连接。现将本发明提供的三层结构地铁双线单管圆隧道施工方法阐述如下: 首先拼装衬砌圆环I，待衬砌圆环I拼装完成后，先进行预制口字件4的拼接，然后进行口字件4两侧回填层8的施工，之后对衬砌圆环I进行植筋、现浇两侧支承座3，然后现浇中隔墙5和疏散平台6及防火门洞，之后进行预制烟道板12的拼装，最后将烟道板12与中隔墙5、烟道板12与支承座3的后浇带通过预留插筋现浇施工形成烟道层2，自此形成三层结构地铁双线单管圆隧道。
权利要求
1.一种三层结构地铁双线单管圆隧道，其特征在于:所述的三层结构地铁双线单管圆隧道包括衬砌圆环(I)、烟道层(2)、两条支承座(3)、多个预制口字件(4)、中隔墙(5)、多个疏散平台(6)、疏散楼梯(11)、多个防火门(7)和回填层(8);其中衬砌圆环(I)由若干片呈圆弧状的管片拼接而成；多个预制口字件(4)沿衬砌圆环(I)长度方向依次首尾相连设置在衬砌圆环(I)内的仰拱部位，内部设置排水泵站及消防、汇排水通道，两侧部位设置回填层(8)，由此由预制口字件(4)的顶面和回填层⑶的表面构成轨行区；中隔墙(5)沿衬砌圆环(I)长度方向垂直设置在预制口字件(4)的顶面中心部位，并且中隔墙(5)上相隔距离设有多个防火门(7);多个疏散平台(6)分设在中隔墙(5)的下部左右两侧，并且疏散平台出)的两端连接有疏散楼梯(11);两条支承座(3)沿衬砌圆环(I)长度方向连接在衬砌圆环⑴的上部左右侧内壁上識道层⑵水平设置在两条支承座⑶的表面和中隔墙(5)的上端上。
2.根据权利要求1所述的三层结构地铁双线单管圆隧道，其特征在于:所述的烟道层(2)由沿衬砌圆环(I)长度方向排成两列的多块预制烟道板(12)拼接而成。
3.根据权利要求1所述的三层结构地铁双线单管圆隧道，其特征在于:所述的预制口字件(4)的顶板外端沿斜向形成有一个螺栓孔(9)，螺栓孔(9)的末端连接有一个靴型手孔(10)，相邻两个预制口字件(4)通过设置在螺栓孔(9)中的螺栓及位于螺栓两端的螺母连接在一起。
4.根据权利要求1所述的三层结构地铁双线单管圆隧道，其特征在于:所述的支承座(3)与衬砌圆环(I)之间通过植筋方式连接。
5.根据权利要求1所述的三层结构地铁双线单管圆隧道，其特征在于:所述的支承座(3)为牛腿。
6.根据权利要求1所述的三层结构地铁双线单管圆隧道，其特征在于:所述的预制烟道板(12)与支承座(3)及中隔墙(5)之间通过预留插筋现浇方式连接。
7.根据权利要求1所述的三层结构地铁双线单管圆隧道，其特征在于:所述的预制口字件(4)顶面与中隔墙(5)下端之间通过钢筋接驳器连接。
全文摘要
一种三层结构地铁双线单管圆隧道。其包括衬砌圆环、烟道层、两条支承座、多个预制口字件、中隔墙、多个疏散平台、疏散楼梯、多个防火门和回填层。本发明是在单管圆隧道的衬砌圆环内设置上、中、下三层结构，上层为烟道层，中间层正中设置中隔墙，将隧道分隔为上下行线独立的轨行区，且在中隔墙上设置疏散平台、疏散楼梯及防火门，两侧衬砌结构上敷设通信、强、弱电等电缆，下层为泵房及消防、汇排水通道，其能在不改变盾构外径、满足地铁隧道正常运营前提下，最大限度提高地铁隧道空间利用率，使得隧道的通行能力得到充分发挥。另外，采用该断面的区间隧道能使地铁区间隧道一次掘进完成，避免了设置中风井和联络通道，具有显著社会、经济效益。
文档编号E21D11/10GK103195440SQ20131011556
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月3日 优先权日2013年4月3日
发明者张存, 陈长江, 王怀东, 黄波, 彭红霞, 林 智, 覃伟, 刘方明, 李瑞瑞, 沈张勇, 李舸鹏 申请人:中铁隧道勘测设计院有限公司