一种暗挖隧道正线与支线接口的加强结构的制作方法

1.本实用新型属于隧道施工技术领域，具体涉及一种暗挖隧道正线与支线接口的加强结构。


背景技术：

2.随着我国基础建设的不断推进，轨道交通工程的设计与施工也越来越多，随之而来的便是隧道工程施工的增加。
3.对于暗挖隧道而言，其结构一般采用圆形结构，外周承受水土压力，但左右侧水土压力基本对称。然而，正线隧道在进行施工时，经常会遇到在正线隧道上接支线隧道的情况，在这种情况下，隧道的结构便发生了改变，正线和支线对接处的刚度减小，导致正线隧道压力不平衡，存在受力薄弱区域，在外力的作用下拱顶、拱底变形增大，底板上浮，影响隧道结构的整体安全。
4.目前，针对隧道正线和支线接口的结构增强处理通常是采用暗梁、暗柱刚接，采用增加正线和支线洞身钢筋的方法。然而，受空间的影响，暗梁、暗柱高度有限，不能提供足够的刚度。而且，上述结构增强形式的计算模型与实际情况有一定的差别，导致实际施工时往往需要采用刚度较大的结构来控制变形和提高承载力，造成施工成本的增加，影响隧道的准确设计与施工。


技术实现要素：

5.针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本实用新型提供了一种暗挖隧道正线与支线接口的加强结构，能有效实现暗挖隧道正线与支线接口薄弱部位的结构增强，提升隧道结构的承载力，保证隧道的结构安全。
6.为实现上述目的，本实用新型提供一种暗挖隧道正线与支线接口的加强结构，包括多个设置于正线隧道与支线隧道对接处的结构加强组件；
7.所述结构加强组件在所述正线隧道连接支线隧道的接口两侧分别设置有至少一个，且所述结构加强组件在所述支线隧道连接正线隧道的端部设置有至少一个；且
8.所述结构加强组件沿环向设置在所述正线隧道或所述支线隧道的二次衬砌内，并与对应的二次衬砌形成整体受力结构。
9.作为本实用新型的进一步改进，所述结构加强组件包括沿环向依次设置的多个弧形加强单元，多个所述弧形加强单元沿环向依次首尾拼接成环形，并与对应二次衬砌内的钢筋固定连接。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述弧形加强单元为型钢，并在各弧形加强单元的两端分别设置有端板，使得相邻两弧形加强单元可在端板对正后以多个连接螺栓连接。
11.作为本实用新型的进一步改进，相邻两弧形加强单元对接处的弯矩不大于所述相邻两弧形加强单元其他部位的弯矩。
12.作为本实用新型的进一步改进，所述支线隧道连接正线隧道的端部设置有多个结
构加强组件，且多个所述结构加强组件在所述支线隧道的纵向上间隔设置。
13.作为本实用新型的进一步改进，所述正线隧道连接支线隧道的接口两侧分别设置有多个结构加强组件，且多个所述结构加强组件在所述正线隧道的纵向上间隔设置。
14.作为本实用新型的进一步改进，所述结构加强组件与所述二次衬砌内的钢筋通过绑扎或者焊接的方式紧固。
15.上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
16.总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有的有益效果包括：
17.(1)本实用新型的暗挖隧道正线与支线接口的加强结构，其在正线隧道与支线隧道对接薄弱部位设置有结构加强组件，使得结构加强组件沿环向容置于隧道的二次衬砌结构中，并与隧道的二次衬砌形成整体结构，利用上述设置，有效实现了暗挖隧道在正线、支线对接薄弱部位的结构加强，保证了正线隧道与支线隧道在对接口处的结构强度，减小了隧道结构在受外力作用下的变形，提升了隧道结构的承载力，有效保证了隧道结构运营的安全性和稳定性；
18.(2)本实用新型的暗挖隧道正线与支线接口的加强结构，其通过将结构加强组件设置为环向多个弧形加强单元依次拼接的形式，有效简化了结构加强组件的施工过程，提升了结构加强组件设计、存储、运输的便捷性，提升了隧道结构施工的效率，降低了暗挖隧道正线、支线对接处结构加强的施工成本；
19.(3)本实用新型的暗挖隧道正线与支线接口的加强结构，其通过将相邻弧形加强单元的对接处设置在隧道环向的弯矩较小处，能有效避免弧形加强单元对接位置的应力集中，保证结构加强组件整体受力的稳定性；
20.(4)本实用新型的暗挖隧道正线与支线接口的加强结构，其结构简单，设置简便，能有效实现暗挖隧道正线与支线接口薄弱部位的结构增强，保证正线隧道与支线隧道接口处的结构强度，控制隧道结构在受外力作用下的变形，增强隧道结构的承载力，确保隧道结构运营的安全性和稳定性，具有较好的实用价值和推广价值。
附图说明
21.图1是本实用新型实施例中隧道接口加强结构的竖向剖视图；
22.图2是本实用新型实施例中隧道接口加强结构的横向剖视图；
23.图3是本实用新型实施例中隧道接口加强结构的局部放大图；
24.在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：
25.1、正线隧道；2、支线隧道；3、初期支护；4、二次衬砌；5、结构加强组件；
26.501、弧形加强单元；502、端板；503、连接螺栓。
具体实施方式
27.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
29.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
30.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
32.实施例：
33.请参阅图1～3，本实用新型优选实施例中暗挖隧道正线与支线接口的加强结构主要应用在暗挖隧道施工过程中存在支线隧道进行对接的施工环境下，以增强正线隧道1与支线隧道2对接部位的结构强度和承载能力。
34.具体而言，在暗挖隧道施工时，需要先在隧道外侧施工初期支护3，再在初期支护3的内侧施工二次衬砌4。
35.在优选实施例中，通过在正线隧道1连接支线隧道2的接口两侧分别沿环向设置结构加强组件5，并在支线隧道2连接正线隧道1的端部内周沿环向设置结构加强组件5。利用接口部位设置的至少三处结构加强组件5来完成对接部位的强度增强。
36.进一步地，优选实施例中的结构加强组件5设置在隧道的二次衬砌4内，其在二次衬砌4浇筑施工前与二次衬砌4内的钢筋绑扎或者焊接，并在二次衬砌4浇筑施工时与二次衬砌4成型为整体受力结构。
37.如图1、2中所示，优选实施例中的结构加强组件5呈环形结构，其优选由沿环向依次设置的多个弧形加强单元501首尾拼接而成，且优选实施例中的弧形加强单元501进一步优选为呈弧形的型钢，且各弧形加强单元501的两端分别设置有端板502，使得相邻两弧形加强单元501可以通过端部的端板502以多个连接螺栓503对应连接，如图3中所示。继而待隧道的二次衬砌4完成施工，结构加强组件5可以与二次衬砌4的钢筋混凝土形成整体结构，在接口薄弱部位形成型钢混凝土结构，增强结构刚度，控制结构变形，减小洞口对刚度的削弱。
38.根据不同隧道的设计与施工要求，对接薄弱部位的结构加强组件5的设置数量可以进行对应调整，例如，在正线隧道1接口的两侧分别设置不止一个结构加强组件5，且各结构加强组件5在隧道的纵向上间隔设置。而且，根据结构强度设计需求的不同，也可以采用不同型号的型钢。
39.此外，为了保证结构加强组件5设置的受力稳定性，在实际设置弧形加强单元501时，可以选择在弯矩较小的部位进行弧形加强单元501的连接，即相邻两弧形加强单元对接处的弯矩可以控制为不大于该相邻两弧形加强单元上其他部位的弯矩。相应地，在制备弧形加强单元501时，需根据隧道的截面尺寸、截面形状等进行对应设置。
40.本实用新型中的暗挖隧道正线与支线接口的加强结构，其结构简单，设置简便，能有效实现暗挖隧道正线与支线接口薄弱部位的结构增强，保证正线隧道与支线隧道接口处的结构强度，控制隧道结构在受外力作用下的变形，增强隧道结构的承载力，确保隧道结构运营的安全性和稳定性，具有较好的实用价值和推广价值。
41.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。