[实用新型]一种隧道基底变形的预防装置

说明书

本实用新型公开了一种隧道基底变形的预防装置，包括设置在隧道一侧或两侧的钻孔作业腔体，以及从所述作业腔体沿着隧道横向方向钻设有的水平钻孔，且所述水平钻孔的内壁设有支护管。本装置在隧道一侧或两侧设置钻孔作业腔体，再通过作业腔体钻设水平钻孔，便于施工和检修；本装置的水平钻孔沿隧道纵向方向设置，通过水平钻孔的内缩变形，来给整个隧道纵向范围内的隧底围岩提供变形空间，从而可减少因围岩应力调整引起的围岩体积增量，达到消除隧底上拱、控制隧底变形的目的；本装置设有的水平钻孔同时起到了应力释放，减小运营期间隧道基底荷载对隧道仰拱破坏的作用，有效的控制了复杂地质隧道基底上拱的施工及运营风险。

技术领域

本实用新型涉及铁路工程建设技术领域，特别是一种隧道基底变形的预防装置。

背景技术

高速铁路对线路平顺性要求极高，如轨道平顺性不良，将引起机车车辆剧烈振动，轮轨动作用力成倍增大，严重危害轨道和机车车辆部件，影响列车速度的提高，甚至容易引起列车脱轨倾覆，危及行车安全。目前，我国高速铁路都采用无砟轨道型式，无砟轨道铺设在隧道时，隧道的开挖破坏了隧底围岩原有的应力平衡状态，隧底围岩需要经过一轮新的应力调整期后，才能重新进入应力平衡状态。在隧底围岩进行应力调整的过程中，围岩应力调整会引起膨胀岩膨胀，从而围岩体积产生部分增量，引起无砟轨道隧底产生向上变形(上拱)，严重影响了高速铁路轨道的平顺性。

现有的轨道线路的平顺性主要通过扣件进行调整，但扣件的最大调整量有限。当轨道隧底的上拱变形量大于扣件最大调整量时，线路的平顺性无法得以保障，将影响铁路运输秩序，甚至危及行车安全。采用什么技术措施来避免或消除隧底上拱，实现隧底变形控制是亟需解决的一个重大技术难题。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对现有技术存在的通过扣件进行调整时，当轨道隧底的上拱变形量大于扣件最大调整量时，线路的平顺性无法得以保障的问题，提供一种隧道基底变形的预防装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种隧道基底变形的预防装置，包括设置在隧道一侧或两侧的钻孔作业腔体，以及从所述作业腔体沿着隧道横向方向钻设有的水平钻孔，所述水平钻孔是水平设置的，且所述水平钻孔的内壁设有支护管。

本装置在隧道一侧或两侧设置钻孔作业腔体，再通过作业腔体钻设水平钻孔，便于施工和检修。本装置所有的水平钻孔沿隧道纵向方向设置，通过水平钻孔的内缩变形，来给整个隧道纵向范围内的隧底围岩提供足够的变形空间，从而可减少因围岩应力调整引起的围岩体积增量，达到消除隧底上拱、控制隧底变形的目的。本装置设有的水平钻孔同时起到了应力释放，减小运营期间隧道基底荷载对隧道仰拱破坏的作用，有效的控制了复杂地质隧道基底上拱的施工及运营风险，大大节约了后期隧道仰拱上拱的整治维护费用，为防止复杂地质隧道基底上拱设计提供了科学依据，保证了隧道施工及运营的安全性，使隧道设计更加合理、安全、可靠。

作为本实用新型的优选方案，所有所述水平钻孔设置的方向均垂直于隧道纵向方向，即设置在隧道的横截面上。

作为本实用新型的优选方案，所述水平钻孔设置在初期支护的正下方，且所述水平钻孔的长度大于所述隧道的横向长度，以提供整个隧道横向范围内隧底围岩的变形空间。

作为本实用新型的优选方案，在隧道同一横截面的不同高度上设有若干根所述水平钻孔。通过设置多根水平钻孔，可为隧底围岩提供更大的变形空间，达到消除隧底上拱、控制隧底变形的目的。

作为本实用新型的优选方案，一部分所述水平钻孔设置的方向垂直于隧道纵向方向，另一部分所述水平钻孔设置的方向倾斜于隧道纵向方向，即倾斜于隧道的横截面设置。

作为本实用新型的优选方案，所有所述水平钻孔沿隧道纵向方向均匀设置。

作为本实用新型的优选方案，所述作业腔体与隧道连接处设有可开合的门，方便检测应力片的应力结果，便于检修等工作。