[实用新型]一种交叠隧道微地震精细爆破控制的钢筋混凝土结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种承受结构受力和缓冲爆破地震波的钢筋混凝土结构，具体涉及一 种高速铁路交叠隧道微地震精细爆破施工技术安全的一种钢筋混凝土结构。

背景技术

根据国家“十一五”期间提出重点建设和强化改造的铁路主通道以及高速公路等大型 交通设施建设规划。我国高速公路、高铁施工进入快速发展时期，不可避免地与既有高速 公路或者既有铁路隧道交叉。此外，特别是在云贵高原地区，由于受地下岩溶的影响，特 别是岩溶富水地带，对隧道结构运营安全造成了非常严重的隐患。甚至有的铁路线刚开通 因为地下水影响造成无砟轨道隆起，列车停运。不仅危机行车安全，同时造成了不良的社 会影响。因此，为了确保隧底结构安全，防止高速铁路无砟轨道沉降满足行车要求，常规 的施工方法存在以下几个方面的问题：

1、对于隧底承载力不满足设计要求的，一般都采用换填的方式进行，容易造成自然 水系的破坏(有水隧道)；

2、对于岩溶富水隧道原则上严禁封堵岩溶管道，而由于隧道地质情况复杂，一般很 难较准确判断岩溶管道的具体走向或者存在多条岩溶管道；

3、交叠隧道的施工，特别是隧底与下穿隧道相邻很近，由于爆破地震波多多少少对 围岩的稳定性造成影响，加上结构受力影响，如不采取加强措施对隧道结构安全性造成一 定的安全隐患，严重的会造成隧道结构开裂，垮塌等严重后果；

实用新型内容

本实用新型的目的是针对以上技术的不足，提供一种隧道正洞内施工较少影响总体工 期、保证隧道衬砌结构安全、无砟轨道道床沉降满足铁路运营安全、对下穿时爆破地震波 消能的钢筋混凝土结构。

本实用新型的技术方案如下：

一种交叠隧道微地震精细爆破控制的钢筋混凝土结构，其特征在于，它包括主隧道(1)，

主隧道(1)的两侧分别设有和主隧道平行的左泄水洞(2)和右泄水洞(3)，左、右 泄水洞和主隧道之间分别用集水廊道(4)连通；主隧道(1)的底部设有钢筋混凝土仰拱 (8)，仰拱(8)上方设填充层(9)，仰拱(8)底部设有钢筋混凝土搭板(5)，钢筋混凝 土搭板(5)下方在下穿隧道段设缓冲层(6、7)。

在本实用新型的较佳实施例中，钢筋混凝土搭板顶面(5)的厚度为40-60cm。

在本实用新型的较佳实施例中，钢筋混凝土搭板顶面(5)与仰拱(8)底面贴合，两 者之间的空隙采用混凝土填充密实。

在本实用新型的较佳实施例中，钢筋混凝土搭板(5)底部铺设用于缓冲爆破地震波的 40-60cm厚的中粗砂。

在本实用新型的较佳实施例中，钢筋混凝土搭板(5)横向(垂直于线路)宽度为隧道 矮边墙与仰拱相接处，纵向(平行于线路)长度从下穿隧道边缘往外延伸3～4m。

本实用新型的施工顺序为：既有衬砌结构采用锁脚锚管进行加固→破坏段隧道仰拱及 无砟轨道拆除→地质钻机对钢筋混凝土板端头进行钻孔探查→钢筋混凝土板范围采用挖 机挖除至缓冲层底标高→缓冲层施工→钢筋混凝土板钢筋安装→钢筋混凝土板端头模板 安装→钢筋混凝土板砼浇筑→混凝土养护→隧道钢筋混凝土仰拱施工→隧道仰拱填充混 凝土施工→电缆槽施工。

本实用新型主要机理与作用

(1)在钢筋混凝土仰拱的基础上，在其底部设置钢筋混凝土板，在钢筋混凝土板以 下再设置缓冲层(铺砂)，下穿隧道施工时，由于隧道顶部开挖轮廓线即为铺设的缓冲层 底标高，因此铺设的砂通过震动自身流入到下穿隧道内，从而露出钢筋混凝土板，即为下 穿隧道顶标高。

(2)铺设的砂其根本目的为爆破振动缓冲消能作用，其铺设范围横向与钢筋混凝土 板宽度一致，纵向为下穿段宽度往两侧各0.5～1m，厚度为50cm。

(3)钢筋混凝土板的设置，必须要根据竖向荷载情况进行设计，并考虑一定的安全 系数，其结构应在保证承受荷载的同时，也能起到爆破震动消能的作用，作为第二道消能 屏障。

(4)钢筋混凝土板应与钢筋混凝土仰拱结构连成一个整体，混凝土浇筑时应确保混 凝土与混凝土之间，混凝土与基岩之间密实，防止出现空洞。

(5)综合作用是：下穿隧道施工时，爆破地震波传递给基岩，基岩再传递给缓冲层， 缓冲层再传递给钢筋混凝土板，钢筋混凝土板在传递给衬砌结构，依次减小地震波。同时 钢筋混凝土板承受着围岩和衬砌结构的综合荷载，从而确保结构安全。