专利名称：高速铁路隧道洞口微压波缓冲设施的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及高速铁路，特别涉及一种高速铁路隧道洞口微压波緩冲设施。
背景技术：
当列车以高速进入隧道时，列车前面将会产生初始压缩波，此波沿隧 道向前传播。随着列车进一步驶入隧道和隧道环状管道长度的不断延长， 隧道内的压力也不断地增大，压缩波的前锋压力也随着继续增强，直至列 车全部进入隧道后一"R时间为止。当压缩波到达隧道出口处时，即向进口 反射成膨胀波，与此同时，产生一个脉冲波自隧道洞口向周围地区辐射， 并发出爆炸声，并使得附近房屋的窗框、百叶窗等急剧振动，发出"咯啦" 的响声，此脉冲波即微压波。根据实测数据，当列车以200km/h通过48. 6m2有效净空断面的单线 隧道时，距离隧道出口 10m处微压波J奪值达94Pa,距离出口 20m处微压 波峰值达58, 4Pa。显然，如果不采用緩冲设施对微压波峰值进行削减， 将无法满足微压波峰值在距洞口 20m处< 50Pa的设计环境要求。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高速铁路隧道洞口微压 波缓沖设施，该设施能緩解洞口处的空气动力效应，从而有效地减緩隧道 洞口的微压波现象。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是本实用新型的高 速铁路隧道洞口微压波緩沖设施，其特征是该緩冲设施为与隧道洞口对 接的拱形洞体，在拱形洞体的两个侧壁上均设置有开口结构。作为本实用新型的一种优选结构，所述开口緩冲结构为在拱形洞体3两个侧壁长度方向上各间隔设置两个方形开口 。作为本实用新型的另一种优选结构，所述开口緩冲结构为在拱型洞体 两个侧壁中间部位处各设置一个矩形开口 。本实用新型的有益效果是，可将微压波峰值削减40~50%，能緩解洞口处的空气动力效应，从而有效地减缓隧道洞口的微压波现象，使高速列 车驶过时在洞口附近所产生的音爆强度得以大幅度地减轻，从而提高隧道 洞口环境的保护效果。
本说明书包括如下四幅附图图1是本实用新型高速铁路隧道洞口微压波緩冲设施的立体示意图；图2是本实用新型高速铁路隧道洞口微压波緩沖设施的横向断面构造示意图；图3是本实用新型高速铁路隧道洞口微压波緩冲设施一实例的纵向断面构造示意图；图4是本实用新型高速铁路隧道洞口微压波緩冲设施另一实例的纵 向断面构造示意图。图中部位及所对应的标记隧道10、拱形洞体20、侧壁21 、侧壁22、 方形开口 30、方形开口 31、矩形开口 32。
具体实施方式
以下结合附图和实例对本实用新型进一 步说明。参照图1和图2，本实用新型的高速铁路隧道洞口微压波緩冲设施为 与隧道10洞口对，接的纟共形洞体20,在4共形洞体20的两个侧壁21、 22上均 设置有开口结构。通过大量的试验，可确定拟所述开口结构的如下两种优化方案 参照图3，所述开口緩冲结构在拱形洞体两个侧壁21、 22长度方向上 各间隔设置方形开口 30、 31。该两个方形开口 30、 31沿两个侧壁21、 22中心线对称设置。开口緩冲结构的开口率(即各方形开口 30、 31面积总和与拱形洞体20的横断面积之比)取为0. 33时，空气动力效应緩解效果最好。参照图4,所述开口緩冲结构在拱形洞体两个侧壁21、 22中间部位处 备设置一个矩形开口 32。开口緩冲结构的开口率(即矩形开口 32面积总 和与拱形洞体20的^f黄断面积之比)取为0. 4时，空气动力效应緩解效果最好 除此之外，所述隧道io的截面积与拱形洞体2o的截面积之比宜为i :1.5。为降低工程造价，所述拱形洞体20的两个侧壁21、 22可优选采用直边墙。以上所述只是用图解说明本实用新型高速铁路隧道洞口微压波緩冲 设施的一些原理，并非是要将本实用新型高速铁路隧道洞口微压波緩冲设 施局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的 相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。
权利要求1.高速铁路隧道洞口微压波缓冲设施，其特征是该缓冲设施为与隧道(10)洞口对接的拱形洞体(20)，在拱形洞体(20)的两个侧壁(21、22)上均设置有开口结构。
2. 如权利要求1所述高速铁路隧道洞口微压波缓沖设施，其特征是 所述开口结构由在拱形洞体(20)长度方向上间隔设置的两个方形开口 (30、 31 )构成。
3. 如权利要求2所述高速铁路隧道洞口微压波緩沖设施，其特征是 所述两个方形开口 (30、 31)沿两个侧壁(21、 22)中心线对称设置。
4. 如权利要求2或3所述高速铁路隧道洞口微压波緩沖设施，其特 征是所述拱形洞体(20)的横断面积与各方形开口 (30、 31)面积总和 之比1 : 0. 33。
5. 如权利要求1所述高速铁路隧道洞口微压波緩冲设施，其特征是 所述开口结构为设置在两个侧壁(21、 22)中间部位处的矩形开口 (32)。
6. 如权利要求2或3所述高速铁路隧道洞口微压波緩沖设施，其特 征是所述拱形洞体(20)的横断面积与矩形开口 (32)面积总和之比1 : 0. 4。
7. 如权利要求1所述高速铁路隧道洞口微压波緩冲设施，其特征是 所述隧道(10)的截面积与拱形洞体(20)的截面积之比为1 : 1.5。
8. 如权利要求1所述高速铁路隧道洞口微压波緩冲设施，其特征是: 所述拱形洞体(20)的两个侧壁(21、 22)采用是的直边墙。
专利摘要本实用新型公开了一种高速铁路隧道洞口微压波缓冲设施，该缓冲设施为与隧道(10)洞口对接的拱形洞体(20)，在拱形洞体(20)的两个侧壁(21、22)上均设置有开口结构。本实用新型的有益效果是，可将微压波峰值削减40～50％，能缓解洞口处的空气动力效应，从而有效地减缓隧道洞口的微压波现象，使高速列车驶过时在洞口附近所产生的音爆强度得以大幅度地减轻，从而提高隧道洞口环境的保护效果。
文档编号E21D9/14GK201106157SQ20072008164
公开日2008年8月27日 申请日期2007年10月29日 优先权日2007年10月29日
发明者于茂春, 周立新, 渝 喻, 谭永杰, 赵万强, 郑宗溪, 郑长青, 扬 高, 波 高, 康 黎 申请人:中铁二院工程集团有限责任公司