[发明专利]一种用于无砟轨道隧底变形的空腔型预防装置的施工方法

说明书

本发明公开了一种用于无砟轨道隧底变形的空腔型预防装置的施工方法，其中预防装置包括在仰拱填充层内设有的空腔室，且空腔室的内部还设有若干根立柱；施工方法包括绑扎仰拱填充层的钢筋笼；沿隧道纵向方向在仰拱填充层内设置若干个内模板，使所有内模板形成所需要的若干个封闭区域的空腔室；浇筑仰拱填充层，形成具有空腔室的仰拱填充层。本发明空腔室的设置可以给隧底围岩提供足够大的变形空间，因围岩应力调整引起的围岩体积增量，可利用空腔结构来抵消，避免了围岩体积增量直接影响到仰拱填充层顶板，而出现隧底上拱、不平顺的情形，空腔室还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。

技术领域

本发明涉及铁路工程建设技术领域，特别涉及一种用于无砟轨道隧底变形的空腔型预防装置的施工方法。

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。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所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不足，提供一种用于无砟轨道隧底变形的空腔型预防装置的施工方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种用于无砟轨道隧底变形的空腔型预防装置，包括在仰拱填充层内设有的空腔室，且所述空腔室的内部还设有若干根立柱。

本装置通过在仰拱填充层内设置空腔室，空腔室的设置可以给隧底围岩提供足够大的变形空间，从而，因围岩应力调整引起的围岩体积增量，可利用空腔结构来抵消，避免了围岩体积增量直接影响到仰拱填充层顶板，而出现隧底上拱、不平顺的情形，从而可以达到消除隧底上拱、控制隧底变形的目的。本装置设有的空腔室还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。本装置的空腔室的内部还设有若干根立柱，并利用立柱对空腔室结构进行支撑，保证空腔室具有足够大的结构强度，能满足围岩体积的变化需求。

总之，本装置有效的控制了复杂地质隧道基底上拱的施工及运营风险，作为隧道施工过程中的一种预防性装置，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。

优选的，所述空腔室相对于隧道纵轴线对称设置。

优选的，所述空腔室的横向宽度至少为所述仰拱填充层的一半，从而可为整个隧道横向范围提供足够大的变形空间。

优选的，所述立柱为混凝土结构。

优选的，所述立柱与空腔室为一体浇筑成型结构，不仅施工方便，且结构更加稳固。

优选的，沿着隧道纵向方向设有若干个所述空腔室，从而可为整个隧道的纵向范围均提供足够大的变形空间，防止隧底上拱。

优选的，所有所述空腔室沿隧道纵向方向均匀设置。