专利名称：立交铁路隧道衬砌构造的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及铁路隧道，特别涉及一种立交铁路隧道衬砌构造。
背景技术：
随着我国铁路特别是高速铁路线路建设的不断发展，出现了越来越多的大型车站枢纽，受枢纽的设置影响，多条铁路与车站枢纽相接，其铁路线性相当复杂，在线路设计中不可避免地遇到了两条线路之间相互交叉的工程技术问题，尤其是与枢纽邻近的山岭地区，受线路走向和高程等因素的制约，两条线路之间还出现了隧道工程在平面上相互交叉、 在竖直方向上下重叠的情况。由于相互交叉和重叠的近距立交隧道受力复杂，稳定性差，易发生失稳，引起坍塌，设计中需采取合理的结构形式，将后修隧道对先修隧道的影响减小到最低，以保证隧道施工安全；同时还可避免列车动荷载对立交隧道衬砌结构稳定性的影响，保证结构及运营安全。
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立交铁路隧道衬砌构造，能满足隧道施工安全和隧道衬砌结构的稳定，减小后修隧道对先修隧道的影响，并且铁路运营阶段列车动荷载对立交隧道的影响减小到最低，确保施工和运营安全。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立交铁路隧道衬砌构造，包括立体交叉的上部隧道、下部隧道，其特征是所述上部隧道、下部隧道在立体交叉处分别设置上部隧道立交段衬砌、下部隧道立交段衬砌，上部隧道立交段衬砌、下部隧道立交段衬砌通过上部隧道过渡段衬砌、下部隧道过渡段衬砌分别与上部隧道普通段衬砌、下部隧道普通段衬砌衔接，上部隧道立交段衬砌与上部隧道过渡段衬砌之间、下部隧道立交段衬砌与下部隧道过渡段衬砌之间设置有施工缝；在上部隧道立交段衬砌以下设置钢筋混凝土立交框架，上部隧道立交段衬砌和下部隧道立交段衬砌固结支承于该钢筋混凝土立交框架上。本实用新型的有益效果是，在上部隧道立交段衬砌以下设置钢筋混凝土立交框架，列车动载直接作用于该钢筋混凝土立交框架上，能满足隧道施工安全和隧道衬砌结构的稳定，减小后修隧道对先修隧道的影响，确保施工和运营安全；通过设置上、下部隧道立交段衬砌及过渡段衬砌的施工缝达到动静分离效果，将铁路运营阶段列车动荷载对立交隧道的影响减小到最低，进一步提高列车运营的安全系数。
本说明书包括如下三幅附图图1是本实用新型立交铁路隧道衬砌构造的立体示意图；图2是本实用新型立交铁路隧道衬砌构造中立交框架的俯视图；[0011]图3是本实用新型立交铁路隧道衬砌构造中立交框架的主视图；图中示出构件、部位名称及所对应的标记上部隧道立交段衬砌10、下部隧道立交段衬砌20、钢筋混凝土立交框架30、上横梁31、下横梁32、立柱33、立柱34、挡头墙35。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。参照图1，本实用新型的立交铁路隧道衬砌构造，包括立体交叉的上部隧道、下部隧道。所述上部隧道、下部隧道在立体交叉处分别设置上部隧道立交段衬砌10、下部隧道立交段衬砌20，上部隧道立交段衬砌10、下部隧道立交段衬砌20通过上部隧道过渡段衬砌、 下部隧道过渡段衬砌分别与上部隧道普通段衬砌、下部隧道普通衬砌衔接。上部隧道立交段衬砌10与上部隧道过渡段衬砌之间、下部隧道立交段衬砌20与下部隧道过渡段衬砌之间设置有施工缝，达到动静分离效果，将铁路运营阶段列车动荷载对立交隧道的影响减小到最低，进一步提高列车运营的安全系数。在上部隧道立交段衬砌10以下设置钢筋混凝土立交框架30，上部隧道立交段衬砌10和下部隧道立交段衬砌20固结支承于该钢筋混凝土立交框架30上，列车动载直接作用于该钢筋混凝土立交框架30上，能满足隧道施工安全和隧道衬砌结构的稳定，减小后修隧道对先修隧道的影响，确保施工和运营安全。参照图2和3，所述钢筋混凝土立交框架30由上横梁31、下横梁32和两侧立柱 33、34构成，其内框周向固结有挡头墙35。上部隧道立交段衬砌10设置底板取代仰拱，底板与该立钢筋混凝土的上横梁31固结。下部隧道立交段衬砌20由顶板、底板和两侧边墙构成，穿过该钢筋混凝土立交框架30的挡头墙35且与之固结。除根据结构受力情况计算钢筋混凝土立交框架30的配筋外，在其上横梁31、下横梁32与两侧两侧立柱33、34的交汇部位呈钝角，其内设置加强钢筋。下面以改建铁路贵(阳)昆(明)线六盘水至沾益段乌蒙山一号隧道为实施例进一步说明本实用新型。该立交铁路隧道地处梅花山，梅花山是长江水系与珠江水系的分水岭，属云贵高原低中山地貌；地形起伏大，隧道最大埋深约498m。其中乌蒙山一号隧道位于梅花山车站与扒挪块车站之间，以双线穿越梅花山，全长6451m;新梅花山隧道位于内昆疏解线上，以单线穿越梅花山，全长1655m ；两座隧道均为新建工程。为满足施工中超前地质探测、通风及加快施工工期、同时解决施工及运营期间排水，于乌蒙山一号隧道左线线路中线右侧约 35m设置贯通平导。立交段位于III级围岩地段，穿越灰岩夹白云岩弱风化带。灰岩夹白云岩，浅灰、 灰色，厚层状，灰岩为隐晶致密结构，块状构造，质坚性脆，溶蚀强烈发育；白云岩细粒结构，块状构造，岩质坚硬。该层白云岩、盐溶角砾岩中常含有石膏。乌蒙山一号隧道左线于 DK270+^8. 302( = SD1K500+300. 035)处下穿新梅花山隧道。线路夹角为64° 53' 47"， 两者轨面高差为11.03m。受六沾线和内昆疏解线相邻车站平面位置和高程控制，两隧立体交叉，交叉段结构受力复杂，施工相互影响严重。上部新梅花山隧道采用曲墙钢筋混凝土底板10之结构型式，下部隧道采用矩形立交框架30衬砌结构。经过多次理论计算及经验分析，从确保两隧道方案的施工及运营安全两方面考虑，最终选定采用两隧合修之动静分离结构型式，下部框架结构相对正线来说为斜交框架。采用该方案能满足隧道施工安全和隧道衬砌结构的稳定，减小后修隧道对先修隧道的影响，并且铁路运营阶段列车动荷载对立交隧道的影响减小到最低。通过计算最终确定，立交框架顶31、底板32采用1. !厚的钢筋混凝土，边墙33、34采用1. 5厚的钢筋混凝土 ；立交过渡段20采用0. 7m厚的钢筋混凝土 ；新梅花山隧道10采用0. 5m厚的钢筋混凝土底板衬砌。对于两隧合修之动静分离方案来说，结构受力相对简单。设计中采用荷载-结构模型，运用地下结构分析软件对立交框架的不同工况分别进行了计算，得出最不利工况，当列车中部穿越立交框架30范围时，结构受力情况最不利，控制点为顶板两侧角点，以此为依据进行立交框架30的配筋。为了减少钢筋用量并且保证结构安全，除顶板31底部、底板 32顶部配每延米16根直径为25mm的主筋外，其余部位均配每延米8根直径为25mm的主筋，并于框架钝角设置加强钢筋。采用本实用新型的立交框架30衬砌结构，在施工中保证了立交结构稳定、有效控制了围岩变形等问题。确保了施工全过程处于安全、稳定、优质的可控状态，具有广阔的推广应用前景。以上所述只是用图解说明本实用新型的一些原理，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.立交铁路隧道衬砌构造，包括立体交叉的上部隧道、下部隧道，其特征是所述上部隧道、下部隧道在立体交叉处分别设置上部隧道立交段衬砌(10)、下部隧道立交段衬砌 (20)，上部隧道立交段衬砌(10)、下部隧道立交段衬砌00)通过上部隧道过渡段衬砌、下部隧道过渡段衬砌分别与上部隧道普通段衬砌、下部隧道普通段衬砌衔接，上部隧道立交段衬砌(10)与上部隧道过渡段衬砌之间、下部隧道立交段衬砌00)与下部隧道过渡段衬砌之间设置有施工缝；在上部隧道立交段衬砌(10)以下设置钢筋混凝土立交框架(30)，上部隧道立交段衬砌(10)和下部隧道立交段衬砌00)固结支承于该钢筋混凝土立交框架 (30)上。
2.如权利要求1所述的立交铁路隧道衬砌构造，其特征是所述钢筋混凝土立交框架(30)由上横梁(31)、下横梁(3 和两侧立柱(33、34)构成，其内框周向固结有挡头墙 (35)；上部隧道立交段衬砌(10)与该立钢筋混凝土的上横梁(31)固结，下部隧道立交段衬砌00)穿过该钢筋混凝土立交框架(30)的挡头墙(3 且与之固结。
3.如权利要求2所述的立交铁路隧道衬砌构造，其特征是所述钢筋混凝土立交框架 (30)的上横梁(31)、下横梁(3 与两侧两侧立柱(33、34)的交汇部位呈钝角，其内设置加强钢筋。
专利摘要立交铁路隧道衬砌构造，能满足隧道施工安全和隧道衬砌结构的稳定，减小后修隧道对先修隧道的影响，确保施工和运营安全。它包括立体交叉的上部隧道、下部隧道，该上部隧道、下部隧道在立体交叉处分别设置上部隧道立交段衬砌、下部隧道立交段衬砌，上部隧道立交段衬砌、下部隧道立交段衬砌通过上部隧道过渡段衬砌、下部隧道过渡段衬砌分别与上部隧道普通段衬砌、下部隧道普通段衬砌衔接，上部隧道立交段衬砌与上部隧道过渡段衬砌之间、下部隧道立交段衬砌与下部隧道过渡段衬砌之间设置有施工缝；在上部隧道立交段衬砌以下设置钢筋混凝土立交框架，上部隧道立交段衬砌和下部隧道立交段衬砌固结支承于该钢筋混凝土立交框架上。
文档编号E21D11/10GK202117687SQ20112021297
公开日2012年1月18日 申请日期2011年6月22日 优先权日2011年6月22日
发明者于茂春, 卿伟宸, 吴孟, 张磊, 朱勇, 李敬, 杨昌宇, 范磊, 郑伟, 郑杰元, 陶伟明, 高杨 申请人:中铁二院工程集团有限责任公司