一种连拱隧道三层薄壁式直中墙结构及施工方法技术

本发明专利技术提供了一种连拱隧道三层薄壁式直中墙结构，所述直中墙包括中间加强层、先行洞侧直中墙与后行洞侧直中墙，所述先行洞侧直中墙位于先行洞内，所述后行洞侧直中墙位于后行洞内，所述中间加强层包括位于中间的主型钢、左侧波纹钢板、右侧波纹钢板、以及内部灌注的自密实混凝土，所述主型钢和所述左侧波纹钢板、所述右侧波纹钢板按设计开挖步距和开挖台阶高度确定分段长度。本发明专利技术解决了中隔墙帽顶和中导洞拱顶之间喷射混凝土回填不密实导致的结构开裂等问题，且实现了直墙分岔隧道的并行施工，解决了常规中导洞法施工工序繁多、施工难度大、效率低，隧道结构受力状态转换复杂的问题。的问题。的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种连拱隧道三层薄壁式直中墙结构及施工方法


[0001]本专利技术涉及连拱隧道施工
特别涉及一种连拱隧道三层薄壁式直中墙结构及施工方法。

技术介绍

[0002]在隧道工程设计领域，连拱隧道是为满足特殊建设需求而提出的隧道衬砌结构相连的一种新型大跨度隧道结构形式，其线形流畅、占地面积小、空间利用率高，与洞外线路连接方便，尤其在与悬索桥、斜拉桥等特大桥相接路段，具有传统隧道形式所难以替代的优势，且较好地克服了传统隧道的一些缺点，因而在西部山区隧道建设中被广泛采用。
[0003]连拱隧道结构形式按有无中导洞分为两类，常规中导洞法施工工序繁多、施工难度大、效率低，隧道结构受力状态转换复杂，中导洞中隔墙处的防排水问题突出，尤其是整体式中隔墙处极易导致运营期、乃至施工后很快就出现裂缝、渗漏水等问题。鉴于此，急需寻找新的技术思路来研究新型连拱隧道结构形式。
[0004]公开号为CN114810128A的中国专利申请公开了一种无中导洞连拱隧道支护结构的施工方法，该方法后行洞初期支护型钢拱架搭接在先行洞初期支护型钢拱架上，并对先行洞靠近后行洞一侧底部进行扩挖混凝土换填，摒弃原有中墙结构。但该方法所需混凝土方量增多，一定程度上提高了施工成本，且仅在净距较小的情况下得以适用。公开号为CN115163086A的中国专利申请公开了一种连拱隧道大跨隧道转换的施工方法，该方法采用外侧外扩的方式，达到大跨的宽度，在大跨内，完成一段的开挖后，然后由大跨内采用反向开挖，开挖剩余的主线和匝道围岩。该方法未能克服传统连拱隧道结构形式渗漏水等问题，且结构受力多次转换，结构质量控制相对困难。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是：针对上述
技术介绍
中存在的不足，提供一种连拱隧道三层薄壁式直中墙方案，旨在解决传统连拱隧道结构受力状态转换复杂、中隔墙开裂渗漏水等技术问题，保证在结构受力安全的前提下，简化施工工序，降低施工难度，提升施工效率。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种连拱隧道三层薄壁式直中墙结构，所述直中墙包括中间加强层、先行洞侧直中墙与后行洞侧直中墙，所述先行洞侧直中墙位于先行洞内，所述后行洞侧直中墙位于后行洞内，所述中间加强层包括位于中间的主型钢、左侧波纹钢板、右侧波纹钢板、以及内部灌注的自密实混凝土，所述主型钢和所述左侧波纹钢板、所述右侧波纹钢板按设计开挖步距和开挖台阶高度确定分段长度。
[0007]进一步地，所述主型钢为H型钢。
[0008]进一步地，每开挖一级台阶施工相应高度的所述中间加强层，待下一级台阶开挖完成后，将上一级台阶的所述中间加强层底部混凝土凿除，漏出所述H型钢的端头，进行后续所述H型钢及波纹钢板的连接。
[0009]进一步地，所述H型钢通过连接钢板进行接长，所述连接钢板上预留的螺栓孔内穿
螺母连接牢固，所述左侧波纹钢板、所述右侧波纹钢板采用定位钢筋与所述H型钢之间定位，所述波纹钢板搭接部位通过螺栓连接并用对拉拉杆进行加固。
[0010]进一步地，所述H型钢的顶端、底端与所述先行洞的型钢拱架采取螺栓和焊接相结合的方式连接，所述H型钢的顶端、底端与所述后行洞型钢拱架采取焊接的方式连接。
[0011]进一步地，所述先行洞开挖时向所述后行洞区域扩挖的范围还设置泡沫隔振板，所述泡沫隔振板位于所述后行洞的一侧，所述后行洞开挖时靠近所述先行洞的一侧预留保护性岩墙。
[0012]本专利技术还提供了一种连拱隧道三层薄壁式直中墙施工方法，应用于如前所述的直中墙结构，包括如下步骤：
[0013]S1、先行洞采用三台阶法开挖，开挖时由中线向后行洞区域扩挖，每一级台阶开挖完成后，即施作初期支护，同时中间加强层紧跟初期支护施作；
[0014]S2、先行洞防水层铺设；
[0015]S3、先行洞仰拱施作，并施作先行洞侧直中墙与先行洞洞身衬砌；
[0016]S4、后行洞采用三台阶法开挖，开挖时靠近隧道中心线侧预留保护性岩墙，每一级台阶开挖完成后，即施作初期支护；
[0017]S5、后行洞防水层铺设；
[0018]S6、后行洞仰拱施作，并施作后行洞侧直中墙与后行洞洞身衬砌。
[0019]进一步地，S1中先行洞上台阶开挖时适当扩挖中间加强层顶部，以便向上接长H型钢的立柱，施作上台阶初期支护时用喷射混凝土回填至设计轮廓。
[0020]进一步地，S4中保护性围岩厚度视围岩级别而定，所述保护性围岩随所述后行洞每一级台阶开挖完成后采用松动爆破和机械冷开相结合的方式开挖。
[0021]本专利技术的上述方案有如下的有益效果：
[0022]本专利技术提供的连拱隧道三层薄壁式直中墙方案，相比常规连拱隧道解决了中隔墙帽顶和中导洞拱顶之间喷射混凝土回填不密实导致的结构开裂等问题；同时，解决了中隔墙墙帽部位、中隔墙内部排水设施设计考虑不充分等原因而难以控制施工质量，造成其开裂出现渗漏水的问题；实现了直墙分岔隧道的并行施工，解决了常规中导洞法施工工序繁多、施工难度大、效率低，隧道结构受力状态转换复杂的问题。
[0023]本专利技术的其它有益效果将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0024]图1为本专利技术连拱隧道三层薄壁式直中墙结构断面图；
[0025]图2为本专利技术中间加强层结构示意图；
[0026]图3为本专利技术先行洞扩挖与后行洞预留围岩示意图；
[0027]图4为本专利技术先行洞、后行洞开挖及初支系统施工示意图；
[0028]图5为本专利技术先行洞初支型钢拱架与中间加强层型钢连接示意图；
[0029]图6为本专利技术后行洞初支型钢拱架与中间加强层型钢连接示意图。
[0030]【附图标记说明】
[0031]1‑
中间加强层；101
‑
H型钢；102
‑
左侧波纹钢板；103
‑
右侧波纹钢板；104
‑
自密实混凝土；105
‑
定位钢筋；106
‑
对拉拉杆；2
‑
先行洞侧直中墙；3
‑
后行洞侧直中墙；4
‑
先行洞；5
‑
后行洞；6
‑
连接钢板；7
‑
泡沫隔振板；8
‑
正方形钢板。
具体实施方式
[0032]以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连拱隧道三层薄壁式直中墙结构，其特征在于，所述直中墙包括中间加强层、先行洞侧直中墙与后行洞侧直中墙，所述先行洞侧直中墙位于先行洞内，所述后行洞侧直中墙位于后行洞内，所述中间加强层包括位于中间的主型钢、左侧波纹钢板、右侧波纹钢板、以及内部灌注的自密实混凝土，所述主型钢和所述左侧波纹钢板、所述右侧波纹钢板按设计开挖步距和开挖台阶高度确定分段长度。2.根据权利要求1所述的一种连拱隧道三层薄壁式直中墙结构，其特征在于，所述主型钢为H型钢。3.根据权利要求2所述的一种连拱隧道三层薄壁式直中墙结构，其特征在于，每开挖一级台阶施工相应高度的所述中间加强层，待下一级台阶开挖完成后，将上一级台阶的所述中间加强层底部混凝土凿除，漏出所述H型钢的端头，进行后续所述H型钢及波纹钢板的连接。4.根据权利要求3所述的一种连拱隧道三层薄壁式直中墙结构，其特征在于，所述H型钢通过连接钢板进行接长，所述连接钢板上预留的螺栓孔内穿螺母连接牢固，所述左侧波纹钢板、所述右侧波纹钢板采用定位钢筋与所述H型钢之间定位，所述波纹钢板搭接部位通过螺栓连接并用对拉拉杆进行加固。5.根据权利要求2所述的一种连拱隧道三层薄壁式直中墙结构，其特征在于，所述H型钢的顶端、底端与所述先行洞的型钢拱架采取螺栓和焊接相结合的方式连接，所述H型钢的顶端、底端与所述后行洞型钢拱架采取焊接的方式连接。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙立敦，张学民，胡涛，王朝国，苟德明，胡加斌，范喜超，刘盛涛，杨春平，万正，范涛镛，周旭，王逸轩，杜进，林文凯，吴铭芳，吴扬，田娇，
申请(专利权)人：中南大学贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：