隧道与桥梁组合结构及其施工方法与流程

本申请涉及隧道及桥梁施工领域，尤其涉及一种隧道与桥梁组合结构及其施工方法。

背景技术：

1、随着城市的发展，立体交通工程的需求日益增多，在工程建设当中，部分路段不免需要城市桥梁与明挖隧道立体相连施工。

2、如地面道路与地下隧道同位平行建设时，将形成上下两层的立体交通形式，在地面道路跨越河流时，需要建设地面桥梁，此时跨河桥梁与城市下穿隧道结构合建，若桥梁与隧道结构体系各自独立，将大大增加桥梁跨度、占用隧道建筑限界或改变隧道平面布置，增加工程造价且影响桥梁和隧道的使用功能，桥梁隧道合建结构无上述缺陷，但合建结构外部载荷复杂，结构形式复杂，多种载荷加之复杂的传力体系会导致桥梁隧道合建结构产生应力集中和过大的变形，将会导致很大的结构风险。

3、因此，如何简化隧道桥梁合建结构、降低其结构风险成为本领域技术人员需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种隧道与桥梁组合结构及其施工方法，适用于明挖隧道与桥梁合建的结构，该隧道与桥梁组合结构的结构形式简单，传力路径合理，结构安全可靠；而且不侵占隧道建筑界限、缩小桥梁跨度、降低施工难度和施工成本。

2、第一方面，本申请提供一种隧道与桥梁组合结构，包括隧道桩基、隧道箱体、上翻梁、支撑肋板、桥台、桥跨结构和路面结构；

3、隧道箱体内部形成隧道通道，隧道桩基支撑于隧道箱体的底部，上翻梁连接于隧道箱体的顶部；

4、支撑肋板的底部连接隧道箱体及上翻梁，支撑肋板的顶部连接桥台；

5、桥台相互平行且以预设间距设置，桥跨结构的两端分别连接于相互平行的桥台，路面结构铺设于桥跨结构的顶部。

6、在一些实施例中，隧道箱体包括设于隧道桩基的顶部的隧道底板、设于隧道底板宽度方向两侧的隧道侧墙、以及连接于隧道侧墙的顶部且与隧道底板上下相对设置的隧道顶板；隧道侧墙对应上翻梁的部分加厚设置。

7、在一些实施例中，隧道箱体还包括平行设于一对隧道侧墙之间的隧道中墙，隧道中墙将隧道通道分为第一通道和第二通道；

8、隧道中墙对应上翻梁的部分加厚设置，且隧道桩基对应隧道侧墙和隧道中墙的加厚区域设置。

9、在一些实施例中，上翻梁成对且相互平行设置；支撑肋板包括垂直于隧道通道延伸方向设置的异形板，以及垂直异形板且相互平行地设于异形板侧部的侧肋；异形板的底部连接成对设置的上翻梁的一者，侧肋的底部连接成对设置的上翻梁的另一者和隧道箱体。

10、在一些实施例中，异形板包括位于上部的矩形板和连接于矩形板底部的倒梯形板；和/或，侧肋沿隧道通道延伸方向上的尺寸自桥台一端至上翻梁一端的方向逐渐增大设置。

11、在一些实施例中，路面结构包括第一车行道、第二车行道、设于第一车行道和第二车行道之间的中央分隔带、以及分设于第一车行道和第二车行道两侧的防撞侧石。

12、在一些实施例中，隧道与桥梁组合结构满足以下至少一项：

13、上翻梁的高度为隧道箱体的顶板的厚度的2～3倍；

14、上翻梁沿隧道通道延伸方向上的宽度为1±0.1m；

15、支撑连接同一支撑肋板的一对上翻梁的间距为3±0.3m；

16、异形板沿隧道通道延伸方向上的厚度为700±50mm；

17、相邻侧肋沿垂直隧道通道延伸方向上的间距为3±0.3m；

18、侧肋沿垂直隧道通道延伸方向上的厚度为500±30mm；

19、侧肋与异形板、桥台、上翻梁及隧道箱体刚性连接。

20、第二方面，本申请提供一种隧道与桥梁组合结构的施工方法，包括：

21、铺设隧道桩基；

22、浇筑隧道箱体并在隧道箱体的顶部浇筑形成上翻梁；

23、于隧道箱体的顶部浇筑底部连接隧道箱体和上翻梁的支撑结构；

24、在相邻支撑结构之间搭接桥跨结构；

25、在桥跨结构的顶部铺设路面结构。

26、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：路面结构铺设于桥跨结构的顶部，桥跨结构搭接于相邻的桥台之间，桥台通过支撑肋板将自身重力及承受载荷传递至上翻梁及隧道箱体，隧道箱体将重力和载荷传递至地面和隧道桩基；极大简化了隧道与桥梁组合结构的结合形式和传力路径，提高了整体结构的安全性；该结构适用于明挖隧道和桥梁组合的结构，施工时可自下至上逐步推进，桥梁部分与隧道箱体部分大体等齐设置，不额外增加桥梁的跨度，降低地面桥梁的施工难度；利用隧道箱体通过支撑肋板和桥台对桥跨结构等桥梁部分进行支撑，使得隧道部分和桥梁部分能够同期施工，提高施工效率。

技术特征：

1.一种隧道与桥梁组合结构，其特征在于，包括隧道桩基、隧道箱体、上翻梁、支撑肋板、桥台、桥跨结构和路面结构；

2.根据权利要求1所述的隧道与桥梁组合结构，其特征在于，所述隧道箱体包括设于所述隧道桩基的顶部的隧道底板、设于所述隧道底板宽度方向两侧的隧道侧墙、以及连接于所述隧道侧墙的顶部且与所述隧道底板上下相对设置的隧道顶板；所述隧道侧墙对应所述上翻梁的部分加厚设置。

3.根据权利要求2所述的隧道与桥梁组合结构，其特征在于，所述隧道箱体还包括平行设于一对所述隧道侧墙之间的隧道中墙，所述隧道中墙将所述隧道通道分为第一通道和第二通道；

4.根据权利要求1-3任一项所述的隧道与桥梁组合结构，其特征在于，所述上翻梁成对且相互平行设置；所述支撑肋板包括垂直于所述隧道通道延伸方向设置的异形板，以及垂直所述异形板且相互平行地设于所述异形板侧部的侧肋；所述异形板的底部连接成对设置的所述上翻梁的一者，所述侧肋的底部连接成对设置的所述上翻梁的另一者和所述隧道箱体。

5.根据权利要求4所述的隧道与桥梁组合结构，其特征在于，所述异形板包括位于上部的矩形板和连接于所述矩形板底部的倒梯形板；和/或，所述侧肋沿所述隧道通道延伸方向上的尺寸自所述桥台一端至所述上翻梁一端的方向逐渐增大设置。

6.根据权利要求1所述的隧道与桥梁组合结构，其特征在于，所述路面结构包括第一车行道、第二车行道、设于所述第一车行道和所述第二车行道之间的中央分隔带、以及分设于所述第一车行道和所述第二车行道两侧的防撞侧石。

7.根据权利要求4所述的隧道与桥梁组合结构，其特征在于，所述隧道与桥梁组合结构满足以下至少一项：

8.一种隧道与桥梁组合结构的施工方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的隧道与桥梁组合结构的施工方法，其特征在于，所述隧道箱体包括隧道底板、隧道侧墙、隧道中墙和隧道顶板，所述浇筑隧道箱体并在所述隧道箱体的顶部浇筑形成上翻梁的步骤包括：

10.根据权利要求9所述的隧道与桥梁组合结构的施工方法，其特征在于，所述上翻梁成对设置，所述支撑结构包括支撑肋板和桥台，所述支撑肋板包括异形板和垂直设于所述异形板侧面的侧肋，所述异形板的底部连接成对设置的所述上翻梁中的一者，所述侧肋的底部连接成对设置的所述上翻梁中的另一者及所述隧道顶板，所述桥台连接于所述异形板及所述侧肋的顶部；

技术总结
本申请涉及隧道桥梁施工领域，特别涉及一种隧道与桥梁组合结构及其施工方法。本申请所提供的隧道与桥梁组合结构包括隧道桩基、设于隧道桩基顶部的隧道箱体、连接在隧道箱体顶部的上翻梁、连接隧道箱体的顶部和上翻梁的支撑肋板、设于支撑肋板顶部的桥台、搭接于相邻桥台之间的桥跨结构和铺设在桥跨结构顶部的路面结构；其中隧道箱体的内部形成隧道通道，路面结构则用于供车辆通行。本申请所提供的隧道与桥梁组合结构的结构形式简单，传力路径合理，结构安全可靠；而且不侵占隧道建筑界限、缩小桥梁跨度、降低施工难度和施工成本。

技术研发人员：杨宇友,王岩,刘中欣,孙丹丹,贾新志,陈超,马力,张兆银
受保护的技术使用者：中铁十五局集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6