专利名称：一种喇叭口隧道洞门结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及隧道洞门结构领域，具体是指一种喇叭口隧道洞门结构。
背景技术：
高速列车通过隧道时，将在隧道内诱发一系列空气动力效应，其中，最主要的是隧道内瞬变压力和隧道出口微压波。压力的瞬变会在耳膜内产生压力差，直接影响列车上人员的舒适和健康，可以通过提高列车的密封指数加以解决；隧道出口微压波会在出口产生爆炸声，影响隧道出口周边的声环境，并使得附近轻型结构物(房屋门窗)急剧振动，这种现象称为微压波现象。微压波现象造成严重的噪声污染，并对周边居民产生不良心理影响，对环境的危害性较大。为把微压波效应降低到铁路隧道设计规范规定的范围之内，国内外设计人员通常采取优化洞门形式、设置洞口缓冲结构的措施。但是，设置专门的缓冲结构不仅占据更多空间，对洞口原地形地貌破坏大，而且施工困难、安全度低、造价高。因此，优化洞门形式越来越受到国内外设计人员的重视。传统铁路隧道洞门型式主要有端墙式、翼墙式、柱式和台阶式，这些洞门型式不能缓解洞口微压波效应，且对地表破坏较大，不利于目前所倡导的环保和水保的要求。帽檐斜切式洞门结构虽然能够缓解铁路隧道洞口微压波效应，但结构复杂，设计施工困难、造价高，适用性差。
发明内容
本发明的目的是根据上述不足提供一种喇叭口隧道洞门结构，使其具有结构简单、稳固性好、易于施工，节约成本，而且缓解微压波效应效果显著。本发明是通过如下技术方案实现的一种喇叭口隧道洞门结构，包括隧道洞口段衬砌结构，其特征在于在所述衬砌结构外侧平顺对接有洞门，所述洞门向外延伸并且洞门内空腔横断面积向四周逐渐扩大形成喇叭口。能有效缓解洞口处的空气动力效应，因此洞口不需再设置特殊缓冲结构，就能满足铁路隧道设计规范中的空气动力学要求。无需为洞门墙进行额外刷方，洞口刷方量少，能够把洞口刷方减小到最低。洞门整体稳定性好，不易损坏。洞门内外壁间壁厚相等。该结构更稳固。优选的，所述洞门端面为斜切式。可以更好的缓解微压波效应。进一步的，所述洞门端面为正斜切式或倒斜切式。可以进一步缓解微压波效应。优选的，喇叭口与洞口轴线间的倾斜角为100-175°。优选的，所述洞门的顶部与衬砌结构的外壁之间在拱顶处形成挑高。具有良好的防边坡坍塌、防落石功能，无需设置帽檐结构，施工方便、成本低。优选的，所述洞门为整体钢筋混凝土浇注体，且与隧道等截面对接。具有整体稳固性好、不易损坏的优点。本发明的喇叭口隧道洞门可以满足铁路隧道设计规范中的空气动力学要求，能够将微压波的压力峰值削减20-35%，无需额外设置专门的缓冲结构，无需为洞门墙进行额外刷方，洞口刷方量少，从而具有结构简单、占据空间小的优势。并且由于结构简单，纵向长度小，对隧道洞口地形和地质要求低，因此适用性也强，成本低。同时斜切面的洞门还具有良好的防边坡坍塌、防落石的功能，稳固性好，具有很强的实用性。
图1为本发明的立体结构示意图；图2为本发明的主视示意图；图3为本发明正斜切式的纵断面示意图；图4为本发明倒斜切式的纵断面示意图；1.地形护坡、2.衬砌结构、3.洞门、4.洞门内壁、5.洞门外壁、6.挑高、7.隧道。
具体实施例方式以下结合附图进一步说明本发明如图1-2所示，本发明喇叭口隧道洞门结构位于地形护坡I上，包括衬砌结构2和位于衬砌结构2外侧并与之对接的洞门3，所述洞门3(包括洞门内壁4和洞门外壁5)向夕卜延伸并且洞门内空腔横断面积向四周逐渐扩大形成喇叭口形状。并且洞门3内外壁间壁厚相等。能有效缓解洞口处的空气动力效应，因此洞口不需再设置特殊缓冲结构，就能满足铁路隧道设计规范中的空气动力学要求。无需为洞门墙进行额外刷方，洞口刷方量少，能够把洞口刷方减小到最低。所述洞门3的端面为如图3所示由下到上逐步朝内倾斜的正斜切式，或如图4所示由下到上逐步朝外倾斜的倒斜切式，进一步缓解洞口处的空气动力效应。。在洞口微压波峰值要求较低的情况下，也可设置成直立式洞门，以简化施工。所述洞门3为整体钢筋混凝土浇注体，且与隧道等截面对接，因此洞门整体稳定性好，不易损坏。洞门端面倾斜角度为100-175°。所述洞门内、外壁的喇叭口扩张角度和洞门端面倾斜角度可以根据周边地形、施工条件和列车运行速度适当选择。由于本发明的洞门3采用喇叭口形状，因此在洞门3的拱顶处会形成高于衬砌结构2的挑高6，使其具有良好的防边坡坍塌、防落石功能。本发明的等环宽斜切面洞门端台能有效缓解洞口处的空气动力效应，因此洞口不需再设置特殊缓冲结构，就能满足铁路隧道设计规范中的空气动力学要求。无需为洞门墙进行额外刷方，洞口刷方量少，能够把洞口刷方减小到最低。并且洞门占用纵向空间小，能满足铁路隧道设计规范中的空气动力学要求，能够充分利用隧道洞口原地表稳定的边坡和植被，洞口刷方量少。本发明所述洞门结构为整体钢筋混凝土浇注体，且洞门外壁5与隧道等截面对接，因此洞门整体稳定性好，不易损坏。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种喇叭口隧道洞门结构，包括隧道洞口段衬砌结构，其特征在于在所述衬砌结构外侧平顺对接有洞门，所述洞门向外延伸并且洞门内空腔横断面积向四周逐渐扩大形成喇叭口。
2.根据权利要求1所述喇叭口隧道洞门结构，其特征在于洞门内外壁间壁厚相等。
3.根据权利要求1所述喇叭口隧道洞门结构，其特征在于所述洞门端面为斜切式。
4.根据权利要求3所述喇叭口隧道洞门结构，其特征在于所述洞门端面为正斜切式或倒斜切式。
5.根据权利要求1所述等环宽斜切式隧道洞门结构，其特征在于喇叭口与洞口轴线间的倾斜角为100-175°。
6.根据权利要求1所述喇叭口隧道洞门结构，其特征在于所述洞门的顶部与衬砌结构的外壁之间在拱顶处形成挑高。
7.根据权利要求1所述等环宽斜切式隧道洞门结构，其特征在于所述洞门为整体钢筋混凝土浇注体，且与隧道等截面对接。
全文摘要
本发明提供了一种喇叭口隧道洞门结构，包括隧道洞口段衬砌结构，其特征在于在所述衬砌结构外侧平顺对接有洞门,所述洞门向外延伸并且洞门内空腔横断面积向四周逐渐扩大形成喇叭口。本发明的喇叭口隧道洞门可以满足铁路隧道设计规范中的空气动力学要求，能够将微压波的压力峰值削减20-35%，无需额外设置专门的缓冲结构，无需为洞门墙进行额外刷方，洞口刷方量少，从而具有结构简单、占据空间小的优势。并且由于结构简单，纵向长度小，对隧道洞口地形和地质要求低，因此适用性也强，成本低。同时斜切面的洞门还具有良好的防边坡坍塌、防落石的功能，稳固性好，具有很强的实用性。
文档编号E21D9/14GK103016023SQ20121059252
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者赵文成, 肖明清, 徐向东, 王长法, 龚彦峰, 王克金, 李鸣冲, 王春梅, 李文胜, 廖斌, 靳宗振, 戴文 申请人:中铁第四勘察设计院集团有限公司