一种无中导连拱隧道的制作方法

1.本实用新型涉及隧道工程施工领域，具体而言，涉及一种无中导连拱隧道。


背景技术：

2.随着社会经济和生产的发展,西部地区高速公路建设发展迅速。在西部山岭地区修建高速公路过程中，受线路选择需要的影响，不可避免地需要穿过小垭口或小山鼻等复杂地形。常用施工方案有路堑开挖、分离式隧道、连拱隧道三种。相较于前两者，连拱隧道有岩土体开挖工程量小，施工占用面积小，进出口两端接线要求低等优点。无中导连拱隧道是采用取消中隔墙结构，左右洞钢架直接连接的结构形式。请参考图1，连接处采用传统牛腿搭接形式，这种结构形式在无偏压、围岩条件下有较多应用。
3.经实用新型人研究发现，连接处采用传统牛腿搭接形式在在牛腿搭接处易出现应力集中的现象。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种无中导连拱隧道，其中的连接结构包括第一钢拱架及第二钢拱架，多个第一钢拱架设置于先行洞且位于共用墙的矮边墙处，任意两个相邻的第一钢拱架通过第一连接件连接，第二钢拱架设置于后行洞中且连接于第一连接件的顶部，通过此种连接方式，改变了传统牛腿搭接形式，第一钢拱架与第二钢拱架在共用墙的矮边墙处连接，降低了连接结构的高度，提高了钢架结构的承载性能，进而优化了连拱隧道钢架力学状态，因此避免了在第一钢拱架及第二钢拱架的连接处出现应力集中。
5.本实用新型的实施例可以这样实现：
6.第一方面，本实用新型提供一种无中导连拱隧道，包括：
7.先行洞；
8.后行洞，所述后行洞及所述先行洞通过共用墙连接；
9.连接结构，所述连接结构包括多个第一钢拱架及多个第二钢拱架，多个所述第一钢拱架间隔设置于所述先行洞且位于所述共用墙的矮边墙处，任意两个相邻第一钢拱架之间通过第一连接件连接，每个所述第二钢拱架设置于所述后行洞且连接于所述第一连接件的顶部。
10.在可选的实施方式中，所述第一连接件为工字钢结构。
11.在可选的实施方式中，所述第一连接件包括依次首尾连接的顶板、第一连接板、底板及第二连接板，所述第一连接板及所述第二连接板分别与两个所述第一钢拱架连接，所述第二钢拱架连接于所述顶板远离所述底板的一侧。
12.在可选的实施方式中，所述第一连接件还包括多个加强肋，多个所述加强肋间隔设置于所述底板及所述顶板之间，每个加强肋同时与所述顶板与所述底板连接。
13.在可选的实施方式中，所述第一连接件还包括两组第一高强度螺栓，所述第一连接板及所述第二连接板分别通过所述两组第一高强度螺栓与两个相邻所述第一钢拱架连
接。
14.在可选的实施方式中，所述无中导连拱隧道还包括多个第二连接件，每个所述第二连接件与所述顶板连接，所述第二钢拱架与所述第二连接件远离所述顶板的一侧连接。
15.在可选的实施方式中，所述的第二连接件为工字钢结构。
16.在可选的实施方式中，所述第二连接件与所述顶板焊接，且所述第二连接件还包括第二高强度螺栓，所述第二连接件通过所述第二高强度螺栓与所述顶板螺栓连接。
17.在可选的实施方式中，所述无中导连拱隧道还包括多个第一支承结构及多个第二支承结构，对于任一两个相邻的所述第一钢拱架，其中一个所述第一支承结构一端设置于所述底板，所述第一支承结构另一端设置于两个所述第一钢拱架中的一个，其中一个所述第二支承结构的一端设置于所述底板，所述第二支承结构的另一端设置于另一个所述第一钢拱架。
18.在可选的实施方式中，所述第一支承结构及所述第二支承结构均与所述底板焊接，且位于所述底板的一端相连接，所述第一支承结构及所述的第二支承结构沿所述底板的中心线对称设置。
19.本实用新型实施例的有益效果包括，例如：本实用新型实施例提供的一种无中导连拱隧道的第一钢拱架与第二钢拱架的连接处位于共用墙的矮边墙处，通过将第一钢拱架与第二钢拱架的连接处设置于共用墙的矮边墙处，降低了第一钢拱架与第二钢拱架连接处的连接高度，优化了连拱隧道钢架的力学状态，也提高了连接结构的承载性能，因此能够极大的避免了第一钢拱架及第二钢拱架的连接处出现应力集中的现象。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
21.图1为现有无中导连拱隧道的连接处采用传统牛腿搭接形式的结构示意图；
22.图2为本实用新型实施例提供的无中导连拱隧道的连接处的结构示意图；
23.图3为本实用新型实施例提供的无中导连拱隧道的结构示意图；
24.图4为本实用新型实施例提供的两个相邻的第一钢拱架与第一钢拱架的连接结构第一视角下的示意图；
25.图5为本实用新型实施例提供的两个相邻的第一钢拱架与第一钢拱架的连接结构第二视角下的示意图；
26.图6为本实用新型实施例提供的第二连接件与第一连接件装配的结构示意图。
27.图标：1-无中导连拱隧道；10-先行洞；100-第一钢拱架；110-第一连接件；111-第一连接板；112-第二连接板；113-顶板；114-底板；115-加强肋；116-第一高强度螺栓；120-第二连接件；121-第二高强度螺栓；130-第一支承结构；140-第二支承结构；20-后行洞；200-第二钢拱架；30-矮边墙。
具体实施方式
28.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
29.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
31.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
32.此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。
34.随着社会经济和生产的发展,西部地区高速公路建设发展迅速。在西部山岭地区修建高速公路过程中，受线路选择需要的影响，不可避免地需要穿过小垭口或小山鼻等复杂地形。常用施工方案有路堑开挖、分离式隧道、连拱隧道三种。相较于前两者，连拱隧道有岩土体开挖工程量小，施工占用面积小，进出口两端接线要求低等优点。无中导连拱隧道是采用取消中隔墙结构，左右洞钢架直接连接的结构形式。连接处采用传统牛腿搭接形式，这种结构形式在无偏压、围岩条件下有较多应用。
35.经实用新型人研究发现，连接处采用传统牛腿搭接形式在在牛腿搭接处易出现应力集中的现象。
36.针对上述问题，本实用新型提供了一种无中导连拱隧道，无中连拱隧道包括先行洞、后行洞及连接结构，连接结构包括第一钢拱架及第二钢拱架200，多个第一钢拱架设置于先行洞且位于共用墙的矮边墙处，任意两个相邻的第一钢拱架通过第一连接件连接，第二钢拱架设置于后行洞中且连接于第一连接件的顶部，通过此种连接方式，改变了传统牛腿搭接形式，第一钢拱架与第二钢拱架在共用墙的矮边墙处连接，降低了连接结构的高度，提高了连接结构的承载性能，进而优化了连拱隧道钢架力学状态，因此避免了在第一钢拱架及第二钢拱架的连接处出现应力集中。
37.下面结合附图详细介绍本实用新型实施例提供的一种无中导连拱隧道的具体结构及其带来的相应的技术效果。
38.请参考图2-图4，本实用新型实施例提供的一种无中导连拱隧道包括先行洞、后行洞及连接结构。
39.其中后行洞20与先行洞10通过共用墙连接，可以理解的是，在无中导连拱隧道1中
的先行洞10的一侧的墙体与后行洞20的一侧的墙体为同一座墙体，也即共用墙。连接结构包括多个第一钢拱架100及多个第二钢拱架200，多个第一钢拱架100间隔设置于先行洞10且位于共用墙的矮边墙30处，对于任意两个相邻的第一钢拱架100之间通过第一连接件110连接，每个第二钢拱架200设置于后行洞20且连接于第一连接件110的顶部。可以理解的是，通过将第一钢拱架100与第二钢拱架200的连接处设置于共用墙的矮边墙30处，降低了第一钢拱架100与第二钢拱架200连接处的连接高度，优化了连拱隧道钢架的力学状态，也提高了连接结构的承载性能，因此能够极大的避免了第一钢拱架100及第二钢拱架200的连接处出现应力集中的现象。
40.需要说明的是，在本实施例中，本实施例中的多个第一钢拱架100间隔设置于共用墙的矮边墙30处，每两个相连的第一钢拱架100的间隔为0.6m，以保证先行洞10的强度并保证先行洞10与后行洞20连接的可靠度。当然在其它的一些实施例中，两个相邻第一钢拱架100的间隔并不限于0.6m，还可以为其它距离的间距，只要能够保证先行洞10的强度并保证先行洞10与后行洞20连接的可靠度即可，在此对两个相邻第一钢拱架100的间隔不做具体限定。
41.在本实施例中，第一钢拱架100才有i20a工字钢，以满足先行洞10与后行洞20之间连接的强度，当然在其它的一些实施例中，第一钢拱架100并不仅限于i20a工字钢，还可以为其它的结构，在此对第一钢拱架100的具体结构不做具体限定。
42.进一步的，该第一连接件110为工字钢结构，可以理解的是，通过工字钢结构将两个相邻的钢拱架连接，能够两个相邻钢拱架的连接强度，具体的，在本实施例中，第一连接件110为宽翼缘工字钢，该第一连接件110包括依次首尾连接的顶板113、第一连接板111、底板114及第二连接板112，第一连接板111及第二连接板112分别与两个相邻的第一钢拱架100连接，上述第二钢拱架200连接于顶板113远离底板114的一侧。
43.可以理解的，为了进一步保证两个相邻钢拱架连接的可靠性，加强工字钢结构的强度，避免第一连接件110发生断裂等情况，一侧在本实施例中，该第一连接件110还包括多个加强肋115，多个加强肋115间隔设置于底板114与顶板113之间，每个加强肋115同时与顶板113与底板114连接。
44.在本实施例中，工字钢结构还包括两组第一高强度螺栓116，第一连接板111及第二连接板112分别通过两组第一高强度螺栓116与两个相邻的第一钢拱架100连接。可以理解的，第一高强度螺栓116有高强度钢制造，或者为需要施加较大的预紧力的螺栓。能够承受较大载荷，进而保证第一钢拱架100之间的连接可靠性，也保证了先行洞10的强度。
45.当然在其它的一些实施例中，两个相邻的第一钢拱架100并不仅限于与第一连接板111及第二连接板112通过第一高强度螺栓116进行螺栓连接，还可以通过其它的方式连接，只要能够保证两个第一钢拱架100之间的连接可靠度及强度即可。
46.请参考图5-图6，在本实施例中，无中导连拱隧道1还包括多个第二连接件120，每个第二连接件120与顶板113连接，第二钢拱架200与第二连接件120远离顶板113的一侧连接。可以理解的，为了保证第一钢拱架100通过第二连接件120与第二钢拱架200的连接稳定性，该第二连接件120为工字钢结构。在本实施例中，第二连接件120与顶板113焊接，具体的，请参考图6，第二连接件120与顶板113焊接处e，并且第二连接件120还包括第二高强度螺栓121，第二连接件120通过第二高强度螺栓121与顶板113螺栓连接，也即可以理解的是，
第二连接件120不仅通过与顶板113焊接，并且还通过第二高强度螺栓121与顶板113螺栓连接。进而增强第二连接件120与第一连接件110的连接强度。
47.在本实施例中，第二连接件120为i20a工字钢，当然在其它的一些实施例中，第二连接件120并不仅限于i20a型号的工字钢，还可以为其它类型的工字钢结构，或还可以为其它类型的连接结构，只要能够顺利连接第一连接件110及第二钢拱架200即可，在此对第二连接件120的具体结构不做具体限定。
48.请继续参考图4，无中导连拱隧道1还包括多个第一支承结构130和第二支承结构140，对于任一两个相邻的第一钢拱架100，其中一个第一支承结构130的一端设置于底板114，第一支承结构130的另一端设置于两个第一钢拱架100中的一个，其中一个第二支承结构140的一端设置于底板114，第二支承结构140的另一端设置于另一个第一钢拱架100，进而实现加强对第一连接件110的支撑强度。
49.优选的，在本实施例中第一支承结构130及第二支承结构140均与底板114焊接，且第一支承结构130与第二支承结构140分别位于底板114的一端相连接，并且第一支承结构130及第二支承结构140沿底板114的中心线对此设置，对于相邻的两个第一钢拱架100之间，第一支承结构130及第二支承结构140的对称设置能够保证相邻连接的第一钢拱架100及第一连接结构受力更加均匀，避免应力集中的现象出现，提高了钢架结构的承载性能，进而优化了连拱隧道钢架力学状态。
50.综上所述，本实用新型实施例提供的一种无中导连拱隧道1包括先行洞10、后行洞20及连接结构，后行洞20与先行洞10通过共用墙连接。连接结构包括多个第一钢拱架100及多个第二钢拱架200，多个第一钢拱架100间隔设置于先行洞10且位于共用墙的矮边墙30处，对于任意两个相邻的第一钢拱架100之间通过第一连接件110连接，每个第二钢拱架200设置于后行洞20且连接于第一连接件110的顶部。可以理解的是，通过将第一钢拱架100与第二钢拱架200的连接处设置于共用墙的矮边墙30处，降低了第一钢拱架100与第二钢拱架200连接处的连接高度，优化了连拱隧道钢架的力学状态，也提高了连接结构的承载性能，因此能够极大的避免了第一钢拱架100及第二钢拱架200的连接处出现应力集中的现象。
51.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。