圆搭接形盾构机建设的合流调蓄型深层隧道的制作方法

本发明涉及深层隧道技术，尤其涉及了一种圆搭接形盾构机建设的合流调蓄型深层隧道。

背景技术：

深层调蓄隧道是指埋设在深层地下空间（一般指地面以下大于20m深度空间）的大型、特大型排水隧道。通常内涝易发、人口密集、地下管线复杂、现有排水系统改造难度较高的地区，可设置深层调蓄隧道。采取以大型深层调蓄隧道辅以源头径流控制，是贯彻“海绵城市”建设要求，体现因水制宜、因地制宜的治水方略，也是国外已建区域提高排水防涝标准的通常做法。

采用深隧工程治理污水避免路面开挖，使对交通和环境的破坏最小化；避免与现有的地下公用设施或基础设施产生冲突；由于避开了建筑物桩基，可以采用直线设计，而不受现有路网影响。

为有效减轻芝加哥的城市内涝和水体污染，保护密西根湖等水体环境，芝加哥实施了合流调蓄型深层隧道系统工程，建设了一条长176km、直径2.5~10m、埋深45~106m的隧道。墨西哥、法国巴黎、英国伦敦泰晤士等也相继实施了合流调蓄型深层隧道系统工程。

然而采用这些合流调蓄型深层隧道系统工程在维修治理方面费用较高，或利用率较低，因此需要开发便于维护且能高效利用空间的合流调蓄型深层隧道。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决雨水和污水的有效分离，最大程度防止水体污染，保证高效、可靠、安全的维修体系和维修空间，提高空间利用率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

圆搭接形盾构机建设的合流调蓄型深层隧道，其结构组成包括圆形深层隧道壳、竖向受力隔墙、上层车道底板、雨水舱、污水舱、维修舱、上层通风与照明系统、下层通风与照明系统、污水管墩台、污水管、检修平台、渗漏水紧急储舱、爬梯、上下层进出口和检修车道；

圆搭接形盾构机建设的合流调蓄型深层隧道由圆搭接形盾构机挖掘并衬砌而成，圆形深层隧道壳为圆搭接形截面；

圆直径三等分处分别设置竖向受力隔墙，竖向受力隔墙上下两端分别与圆形深层隧道壳连接；

圆形深层隧道壳和竖向受力隔墙均采用防水混凝土，且在内外层均增设防渗涂层，采用水泥砂浆防水层、卷材防水层、涂料防水层、塑料防水板防水层、膨润土防水材料防水层的一种或多种，当采用单一防水层时，优先采用两层及以上的防水方式；

竖向受力隔墙将隧道分隔成三个舱室，最外侧两个舱室为雨水舱，雨水舱直接作为雨水的储运舱体；中间的舱室内，中部设置上层车道底板，上层车道底板将舱室分隔成上下两个舱室，下部为污水舱，上部为维修舱；在靠近其中一侧竖向受力隔墙开设上下层进出口，沿圆搭接形盾构机建设的合流调蓄型深层隧道的流水方向，每500~1000米设置一个，对应上下层进出口的位置，在污水舱靠近竖向受力隔墙设置爬梯；

在雨水舱内的底部分别设置检修车道；

在污水舱的底部中间设置污水管墩台，污水管墩台(9)的高度为1.5~2米，沿圆搭接形盾构机建设的合流调蓄型深层隧道流水方向的间距为8~20米；在污水管墩台上为污水管，污水管的管壁采用防水材料，优先采用防渗混凝土，且在内外部均涂防渗涂料，防渗涂料采用沥青合成高分子材料；在污水管下方200~500mm处为检修平台；在远离上下层进出口一侧的竖向受力隔墙和上层车道底板(3)角部，设置下层通风与照明系统；在检修平台的下方形成渗漏水紧急储舱，渗漏水可以通过渗漏水与人行穿越口进入渗漏水紧急储舱。

在维修舱内，在圆形深层隧道壳的顶部设置上层通风与照明系统。

检修平台主要包括平台板、污水管墩台口和渗漏水与人行穿越口，在平台板上，对应污水管墩台的位置上开设污水管墩台口，在相邻的污水管墩台口之间开设2~5个渗漏水与人行穿越口；平台板、污水管墩台口和渗漏水与人行穿越口的中间线一致，污水管墩台口和渗漏水与人行穿越口沿一条直线均匀分布。

本发明的有益效果是：

1、采用整体圆形截面，并进行了有效的分舱；可以采用圆形盾构机进行建造，实用范围广且建造效率高。采用对称的内部分隔方式，两个竖向连续支撑和一个横向连续支撑，受力显著改善，圆形深层隧道壳的厚度显著降低，施工得到显著简化。雨水和污水的有效分离，最大程度防止水体污染，保证高效、可靠；设置了单独的维修舱，保证人员的安全；设置了渗漏水紧急储舱，保证了在雨水和污水出现渗漏紧急状况时，保证了无水的维修环境。

2、造价低廉，机械组装工艺较快，即不影响地面交通和地下管线等设施，也可以使地面建筑物得到良好的保护，具有开挖和衬砌安全，掘进速度相对较快的优点。

3、拼装衬砌等全过程都可实现自动化作业，因此施工强度相对较低，总的来说，现阶段开挖埋置深度较大的长距离、大直径圆形管廊，具有经济、技术、安全等方面的优越性。

4、在圆形界面内采用两道竖向受力隔墙和一道上层车道底板，大幅改善隧道的受力性能，降低隧道壁厚度。

5、在圆形隧道内采用两个雨水舱，并直接采用舱体作用雨水管道，可以雨水存储能力大幅提升，并实现交替使用与维修。

6、采用超大的渗漏水紧急储舱，保证在雨水渗漏情况下的维修空间与安全。

7、维修舱与雨水舱和污水舱有效分离，并是维修舱位于最有利的位置，最大限度保证人员安全。

8、维修舱设置检修车与污水舱设置检修平台，且上下联通方便。

9、两个雨水舱，能够保证正常运转的情况下，大型车辆进入雨水舱内维修。

附图说明

下面结合附图对本发明中的圆搭接形盾构机建设的合流调蓄型深层隧道作进一步说明：

图1为圆搭接形盾构机建设的合流调蓄型深层隧道横截面示意图；

图2为行车检修平台平面示意图；

图中：1为圆形深层隧道壳；2为竖向受力隔墙；3为上层车道底板；4为雨水舱；5为污水舱；6为维修舱；7为上层通风与照明系统；8为下层通风与照明系统；9为污水管墩台；10为污水管；11为检修平台；12为渗漏水紧急储舱；13为爬梯；14为上下层进出口；15为检修车道；11-1为平台板；11-2为污水管墩台口；11-3为渗漏水与人行穿越口。

具体实施方式

为了进一步说明本发明，下面结合附图及实施例对本发明进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

一种圆搭接形盾构机建设的合流调蓄型深层隧道，如图1~图2所示。

圆搭接形盾构机建设的合流调蓄型深层隧道主要包括圆形深层隧道壳1、竖向受力隔墙2、上层车道底板3、雨水舱4、污水舱5、维修舱6、上层通风与照明系统7、下层通风与照明系统8、污水管墩台9、污水管10、检修平台11、渗漏水紧急储舱12、爬梯13、上下层进出口14和检修车道15等，

圆搭接形盾构机建设的合流调蓄型深层隧道由圆搭接形盾构机挖掘并衬砌而成，圆形深层隧道壳1为圆搭接形截面；

圆直径三等分处分别设置两道竖向受力隔墙2，竖向受力隔墙2上下两端分别与圆形深层隧道壳1连接；

圆形深层隧道壳1和竖向受力隔墙2均采用防水混凝土，且在内外层均增设防渗涂层，采用水泥砂浆防水层、卷材防水层、涂料防水层、塑料防水板防水层、膨润土防水材料防水层的一种或多种，当采用单一防水层时，优先采用两层及以上的防水方式；

竖向受力隔墙2将隧道分隔成三个舱室，最外侧两个舱室为雨水舱4，雨水舱4直接作为雨水的储运舱体；中间的舱室内，中部设置上层车道底板3，上层车道底板3将舱室分隔成上下两个舱室，下部为污水舱5，上部为维修舱6；在靠近其中一侧竖向受力隔墙2开设上下层进出口14，沿圆搭接形盾构机建设的合流调蓄型深层隧道的流水方向，每500~1000米设置一个，对应上下层进出口14的位置，在维修舱5靠近竖向受力隔墙2设置爬梯13；

在雨水舱4内的底部分别设置检修车道15；

在污水舱5的底部中间设置污水管墩台9，污水管墩台9的高度为1.5~2米，沿圆搭接形盾构机建设的合流调蓄型深层隧道流水方向的间距为8~20米；在污水管墩台9上为污水管10，污水管10的管壁采用防水材料，优先采用防渗混凝土，且在内外部均涂防渗涂料，防渗涂料采用沥青合成高分子材料；在污水管10下方200~500mm处为检修平台11；在远离上下层进出口14一侧的竖向受力隔墙2和上层车道底板3角部，设置下层通风与照明系统8；在检修平台11的下方形成渗漏水紧急储舱12，渗漏水可以通过渗漏水与人行穿越口11-3进入渗漏水紧急储舱12。

在维修舱6内，在圆形深层隧道壳1的顶部设置上层通风与照明系统7。

检修平台11主要包括平台板11-1、污水管墩台口11-2和渗漏水与人行穿越口11-3，在平台板11-1上，对应污水管墩台9的位置上开设污水管墩台口11-2，在相邻的污水管墩台口11-2之间开设2~5个渗漏水与人行穿越口11-3；平台板11-1、污水管墩台口11-2和渗漏水与人行穿越口11-3的中间线一致，污水管墩台口11-2和渗漏水与人行穿越口11-3沿一条直线均匀分布。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。