专利名称：高烈度膨胀土地区高回填隧道明洞衬砌构造的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及铁路、公路隧道衬砌构造，特别涉及一种通过高回填明挖膨胀土地段的隧道明洞衬砌构造。
背景技术：
随着隧道及地下工程修建技术的发展，隧道工程广泛运用于铁路、公路等交通运输产业之中。采用隧道工程可以节约用地，缩短线路长度，但是隧道的工程风险也较高，特别是在穿越高烈度地震区的膨胀土地层时，因多次受地震力的作用，土体呈松散状结构，其自稳能力极差，对隧道的安全施工带来了极大的挑战。目前，对位于膨胀土地区的隧道，为节省工程投资及确保施工安全，即使对于隧道拱顶上覆膨胀土高达IOm左右的地段，一般优先采用明挖法施工，施作明洞衬砌并采用浆砌片石及土石回填。但由于膨胀土自稳能力差，特别是受高烈度地震的频繁影响，开挖后的临时高边坡会发生较大变形，造成临时边坡与明洞边墙之间回填的浆砌片石无法为衬砌结构提供抗力约束，易引起结构发生较大变形，或导致明洞衬砌结构在地震作用下失稳，同时，松软的膨胀土承载力较低，在明洞高回填等荷载作用下，极易引起明洞衬砌在运营阶段产生较大沉降，严重影响线路的运营安全。
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烈度膨胀土地区高回填隧道明洞衬砌构造，在明洞高回填荷载情况下能有效地控制明洞衬砌的变形和沉降，能安全通过设防烈度为8度浅埋膨胀土地层。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下本实用新型的高烈度膨胀土地区高回填隧道明洞衬砌构造，包括临时边坡支护结构、隧道衬砌主体结构和填筑于隧道衬砌主体结构和两侧临时边坡之间的夯填土石层，其特征是所述隧道衬砌主体结构包括拱部衬砌、仰拱衬砌和两侧边墙衬砌，该两侧边墙衬砌呈上窄下宽的梯形结构，其底部具有由水平向外延伸的墙趾。本实用新型的有益效果是，在明洞高回填荷载情况下能有效地控制明洞衬砌的变形和沉降，解决了边墙浆砌片石无法提供抗力的问题，明洞回填可达12m ；增强了明洞衬砌抵抗地震水平荷载的能力，能安全通过设防烈度为8度浅埋膨胀土地层；上窄下宽的大拱脚边墙的设置型式，降低了高回填荷载在明洞基底产生的应力，弥补了松软膨胀土地区明洞衬砌结构基底承载力不足的缺陷。
本说明书包括如下一幅附图图1是实用新型高烈度膨胀土地区高回填隧道明洞衬砌构造的断面示意图。图中示出构件、部位及所对应的标记拱部衬砌11、边墙衬砌12、墙趾12a、仰拱衬砌13、防水层14、排水管15 ；临时边坡支护结构20、喷混凝土垫层21、砌片石垫层22、碎石垫层23 ；夯填土石层30。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进一步说明。参照图1，本实用新型的高烈度膨胀土地区高回填隧道明洞衬砌构造，包括临时边坡支护结构20、隧道衬砌主体结构和填筑于隧道衬砌主体结构和两侧临时边坡之间的夯填土石层30。所述隧道衬砌主体结构包括拱部衬砌11、仰拱衬砌13和两侧边墙衬砌12，该两侧边墙衬砌12呈上窄下宽的梯形结构，其底部具有由水平向外延伸的墙趾12a。大拱脚边墙的设置型式，降低了高回填荷载在明洞基底产生的应力，弥补了松软膨胀土地区明洞衬砌结构基底承载力不足的缺陷。所述两侧边墙衬砌12通常采用素混凝土模筑，拱部衬砌 11采用钢筋混凝土模筑，并设置有拱座与两侧边墙衬砌12固结。参照图1，所述两侧临时边坡之间在仰拱衬砌13下设置喷混凝土垫层21，在两侧边墙衬砌12墙脚外设置砌片石垫层22，沿拱部衬砌11、两侧边墙衬砌12外壁和砌片石垫层22表面铺设防水层14，在防水层14和墙脚以外铺设碎石垫层23。所述两侧边墙衬砌12 内沿隧道延伸方向间隔布设排水管15，排水管15的两端分别与碎石垫层23和隧道内排水沟相通。以上所述只是用图解说明本实用新型高烈度膨胀土地区高回填隧道明洞衬砌构造的一些原理，并非是要将本实用新型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.高烈度膨胀土地区高回填隧道明洞衬砌构造，包括临时边坡支护结构(20)、隧道衬砌主体结构和填筑于隧道衬砌主体结构和两侧临时边坡之间的夯填土石层(30)，其特征是所述隧道衬砌主体结构包括拱部衬砌(11)、仰拱衬砌(1 和两侧边墙衬砌(12)，该两侧边墙衬砌(12)呈上窄下宽的梯形结构，其底部具有由水平向外延伸的墙趾(1 )。
2.如权利要求1所述的高烈度膨胀土地区高回填隧道明洞衬砌构造，其特征是所述两侧边墙衬砌(1 采用素混凝土模筑，拱部衬砌(11)采用钢筋混凝土模筑，并设置有拱座与两侧边墙衬砌(12)固结。
3.如权利要求1或2所述的高烈度膨胀土地区高回填隧道明洞衬砌构造，其特征是 所述两侧临时边坡之间在仰拱衬砌(1 下设置喷混凝土垫层(21)，在两侧边墙衬砌(12) 墙脚外设置砌片石垫层(22)，沿拱部衬砌(11)、两侧边墙衬砌(1 外壁和砌片石垫层02) 表面铺设防水层(14)，在防水层(14)和墙脚以外铺设碎石垫层03)。
4.如权利要求3所述的高烈度膨胀土地区高回填隧道明洞衬砌构造，其特征是所述两侧边墙衬砌(1 内沿隧道延伸方向间隔布设排水管(15)，排水管(1 的两端分别与碎石垫层和隧道内排水沟相通。
专利摘要高烈度膨胀土地区高回填隧道明洞衬砌构造，在明洞高回填荷载情况下能有效地控制明洞衬砌的变形和沉降，能安全通过设防烈度为8度浅埋膨胀土地层。它包括临时边坡支护结构(20)、隧道衬砌主体结构和填筑于隧道衬砌主体结构和两侧临时边坡之间的夯填土石层(30)，所述隧道衬砌主体结构包括拱部衬砌(11)、仰拱衬砌(13)和两侧边墙衬砌(12)，该两侧边墙衬砌(12)呈上窄下宽的梯形结构，其底部具有由水平向外延伸的墙趾(12a)。
文档编号E21D11/10GK202100263SQ20112021205
公开日2012年1月4日 申请日期2011年6月22日 优先权日2011年6月22日
发明者何万阳, 刘黎, 巩江峰, 张慧玲, 张海波, 曹可强, 朱勇, 李泽龙, 游旭, 郑伟, 陈峻, 陶伟明 申请人:中铁二院工程集团有限责任公司