一种单管铁路隧道控制高地应力闪长岩大变形的衬砌结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种单管铁路隧道控制高地应力闪长岩大变形的衬砌结构，包括隧道衬砌断面，r1、R1的半径尺寸分别为243厘米、283厘米，R1与隧道中线的夹角为45°；r2、R2半径尺寸分别为489厘米、529厘米，R2与r3的夹角为45°，O1、O2间水平距离为174厘米；r3、R3半径尺寸分别为525厘米、1002厘米，r3与隧道最大跨的夹角为32°4′14″，R3与隧道最大跨的夹角为20°8′31″；r4、R4半径尺寸分别为404厘米、444厘米，与隧道中线的夹角为28°1′57″。本单管铁路隧道控制高地应力闪长岩大变形的衬砌结构，调整边墙曲率，将隧道最大跨外扩38厘米。

Lining structure of single tube railway tunnel for controlling high stress diorite large deformation

The utility model discloses a single-tube railway tunnel lining structure for controlling large deformation of high geostress diorite, which comprises a tunnel lining section, the radius sizes of R1 and R1 are 243 cm and 283 cm respectively, the angle between R1 and the middle line of the tunnel is 45 degrees, the radius sizes of R2 and R2 are 489 cm and 529 cm respectively, the angle between R2 and R3 is 45 degrees, and the angle between R2 and R3 is 45 degrees. 1. The horizontal distance between O2 and R3 is 174 cm; the radius dimensions of R3 and R3 are 525 cm and 1002 cm, respectively; the angle between R3 and the maximum span of tunnel is 32 4 14; the angle between R3 and the maximum span of tunnel is 20 8 31; the radius dimensions of R4 and R4 are 404 cm and 444 cm, respectively; and the angle between R3 and the middle line of tunnel is 28 1 57. The single-tube railway tunnel controls the lining structure of high geostress diorite with large deformation, adjusts the curvature of the side wall, and enlarges the maximum span of the tunnel by 38 cm.

【技术实现步骤摘要】
一种单管铁路隧道控制高地应力闪长岩大变形的衬砌结构
本技术涉及隧道
，具体为一种单管铁路隧道控制高地应力闪长岩大变形的衬砌结构。
技术介绍
隧道穿越大埋深的闪长岩地层时，围岩处于高或极高地应力状态的特殊地质环境，高地应力作用下，围岩原始状态成压密状，隧道开挖形成临空面后，应力释放和重分布，导致原本压实闭合的结构面张开滑移，沿含充填物结构面以块体滑移、挤出和剪切的形式破坏，并牵引相邻岩块滑落，岩体进一步碎裂化，围岩即刻呈松散状，从而将导致隧道施工大变形的发生，属高地应力破碎围岩变形特殊地质问题，传统的马蹄型隧道衬砌断面形式，由于边墙曲率偏小，抵御侧压力的能力较弱，从而导致边墙变形难以控制，初支变形侵限严重，造成施工难度和风险增大，增加投资，延误工期。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种单管铁路隧道控制高地应力闪长岩大变形的衬砌结构，具有优化支护措施，降低工程费用的优点，解决了现有技术中的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种单管铁路隧道控制高地应力闪长岩大变形的衬砌结构，包括隧道衬砌断面，所述隧道衬砌断面由结构尺寸r1、R1、r2、R2、r3、R3、r4、R4围成，r1的半径尺寸为243厘米，R1的半径尺寸为283厘米，且R1与隧道中线的夹角设置为45°；所述r2的半径尺寸为489厘米，R2的半径尺寸为529厘米，R2与r3的夹角为45°；所述r3的半径尺寸为525厘米，R3的半径尺寸为1002厘米，r3与隧道最大跨的夹角设置为32°4′14″，R3与隧道最大跨的夹角设置为20°8′31″；所述r4的半径尺寸为404厘米，R4的半径尺寸为444厘米，R4与隧道中线的夹角为28°1′57″；所述隧道衬砌断面包括O1、O2，O1为r1与r2的交点，O2为r2反向延长与r3的交点，O1、O2间的水平距离为174厘米。优选的，所述隧道衬砌断面的侧面设置有水沟、电缆槽，水沟、电缆槽侧宽95厘米，水沟、电缆槽侧壁至隧道中线的距离为140厘米。优选的，所述隧道衬砌断面的支护措施初支采用喷锚网钢架支护，拱墙挂设Φ8钢筋网，网格间距20cm×20cm，全断面喷射C25混凝土，厚25cm，拱墙设置Φ42小导管径向注浆加固围岩松动圈，钢架采用I18/0.8米；二衬采用钢筋混凝土结构，厚40厘米。与现有技术相比，本技术的有益效果如下：本单管铁路隧道控制高地应力闪长岩大变形的衬砌结构，采用三心圆的马蹄型隧道衬砌断面形式，在传统单管铁路隧道衬砌断面的基础上，调整边墙曲率，将隧道最大跨外扩38厘米，改善边墙受力，r1长度和角度不变，r1半径尺寸为243厘米，R1半径尺寸为283厘米，与隧道中线的夹角为45°；将r2半径尺寸由321厘米调整为489厘米,R2半径尺寸为529厘米，与r3的夹角由33°51′调整为45°，将O1、O2间的水平距离由55厘米调整为174厘米；r3半径调整为525厘米，R3半径尺寸为1002厘米，与隧道最大跨的夹角由17°21′41″调整为32°4′14″；r4的半径尺寸为404厘米，R4半径尺寸为444厘米不变，与隧道中线的夹角为28°1′57″不变；充分利用“新奥法”理论体系，即隧道围岩与衬砌结构整体受力的原理，通过优化隧道衬砌断面形式，利用衬砌断面自身结构受力特点抵御隧道围岩压力，不仅有效的控制了围岩变形，初支变形量能够控制在30厘米以内，并且优化了支护措施，节省了工程投资，降低了施工风险，提高了施工进度。附图说明图1为本技术的改进后结构示意图；图2为本技术的改进前结构示意图。图中：1隧道衬砌断面。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-2，一种单管铁路隧道控制高地应力闪长岩大变形的衬砌结构，包括隧道衬砌断面1，隧道衬砌断面1由结构尺寸r1、R1、r2、R2、r3、R3、r4、R4围成，r1的半径尺寸为243厘米，R1的半径尺寸为283厘米，且R1与隧道中线的夹角设置为45°；r2的半径尺寸为489厘米，R2的半径尺寸为529厘米，R2与r3的夹角为45°；r3的半径尺寸为525厘米，R3的半径尺寸为1002厘米，r3与隧道最大跨的夹角设置为32°4′14″，R3与隧道最大跨的夹角设置为20°8′31″；r4的半径尺寸为404厘米，R4的半径尺寸为444厘米，尺寸R4与隧道中线的夹角为28°1′57″；隧道衬砌断面1包括O1、O2，O1为r1与r2的交点，O2为r2反向延长与r3的交点，O1、O2间的水平距离为174厘米；隧道衬砌断面1的支护措施初支采用喷锚网钢架支护，拱墙挂设Φ8钢筋网，网格间距20cm×20cm，全断面喷射C25混凝土，厚25cm，拱墙设置Φ42小导管径向注浆加固围岩松动圈，钢架采用I18/0.8米；二衬采用钢筋混凝土结构，厚40厘米。综上所述：本单管铁路隧道控制高地应力闪长岩大变形的衬砌结构，采用三心圆的马蹄型隧道衬砌断面形式，在传统单管铁路隧道衬砌断面的基础上，调整边墙曲率，将隧道最大跨外扩38厘米，改善边墙受力，r1长度和角度不变，r1半径尺寸为243厘米，R1半径尺寸为283厘米，与隧道中线的夹角为45°；将r2半径尺寸由321厘米调整为489厘米,R2半径尺寸为529厘米，与r3的夹角由33°51′调整为45°，将O1、O2间的水平距离由55厘米调整为174厘米；r3半径尺寸调整为525厘米，R3半径尺寸为1002厘米，r3与隧道最大跨的夹角由17°21′41″调整为32°4′14″；r4的半径尺寸为404厘米，R4半径尺寸为444厘米不变，与隧道中线的夹角为28°1′57″不变；充分利用“新奥法”理论体系，即隧道围岩与衬砌结构整体受力的原理，通过优化隧道衬砌断面形式，利用衬砌断面自身的结构受力特点抵御隧道围岩压力，不仅有效的控制了围岩变形，初支变形量能够控制在30厘米以内，并且优化了支护措施，节省了工程投资，降低了施工风险，提高了施工进度。尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单管铁路隧道控制高地应力闪长岩大变形的衬砌结构，包括隧道衬砌断面(1)，其特征在于：所述隧道衬砌断面(1)由结构尺寸r1、R1、r2、R2、r3、R3、r4、R4围成，r1的半径尺寸为243厘米，R1的半径尺寸为283厘米，且R1与隧道中线的夹角设置为45°；所述r2的半径尺寸为489厘米，R2的半径尺寸为529厘米，R2与r3的夹角为45°；所述r3的半径尺寸为525厘米，R3的半径尺寸为1002厘米，r3与隧道最大跨的夹角设置为32°4′14″，R3与隧道最大跨的夹角设置为20°8′31″；所述r4的半径尺寸为404厘米，R4的半径尺寸为444厘米，R4与隧道中线的夹角为28°1′57″；所述隧道衬砌断面(1)包括O1、O2，O1为r1与r2的交点，O2为r2反向延长与r3的交点，O1、O2间的水平距离为174厘米。

【技术特征摘要】
1.一种单管铁路隧道控制高地应力闪长岩大变形的衬砌结构，包括隧道衬砌断面(1)，其特征在于：所述隧道衬砌断面(1)由结构尺寸r1、R1、r2、R2、r3、R3、r4、R4围成，r1的半径尺寸为243厘米，R1的半径尺寸为283厘米，且R1与隧道中线的夹角设置为45°；所述r2的半径尺寸为489厘米，R2的半径尺寸为529厘米，R2与r3的夹角为45°；所述r3的半径尺寸为525厘米，R3的半径尺寸为1002厘米，r3与隧道最大跨的夹角设置为32°4′14″，R3与隧道最大跨的夹角设置为20°8′31″；所述r4的半径尺寸为404厘米，R4的半径尺寸为444厘米，R4与隧道中线的夹角为28°1′57″；所述隧道衬砌断面(1)包括O1、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李守刚，李国良，马玉春，赵录学，祁卫华，闻雁，刘志诚，王君顺，
申请(专利权)人：兰州铁道设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：甘肃,62