[实用新型]一种用于隧道基底变形的空腔型预防装置

说明书

本实用新型公开了一种用于隧道基底变形的空腔型预防装置，包括沿着隧道横向方向，设置在仰拱填充层的一排空腔结构。本装置作为隧道施工中的一种预防装置，通过在隧道施工时就设置若干个小的空腔结构，利用空腔结构的内部空间，来抵消因围岩应力调整引起的围岩体积增量，从而避免了围岩体积增量直接影响到仰拱填充层顶板，出现隧底上拱、不平顺的情形；空腔结构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；空腔结构的设置，可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。

技术领域

本实用新型涉及铁路工程建设技术领域，特别是一种用于隧道基底变形的空腔型预防装置。

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，提供一种用于隧道基底变形的空腔型预防装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种用于隧道基底变形的空腔型预防装置，包括沿着隧道横向方向，设置在仰拱填充层的一排空腔结构。

本装置作为隧道施工中的一种预防装置，通过在隧道施工时就设置若干个小的空腔结构，利用空腔结构的内部空间，来抵消因围岩应力调整引起的围岩体积增量，从而避免了围岩体积增量直接影响到仰拱填充层顶板，出现隧底上拱、不平顺的情形。本装置设有的空腔结构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。本装置设有的若干个小的空腔结构，不会影响仰拱填充层的结构强度和刚度，且空腔结构的设置，可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，所有所述空腔结构相对于隧道纵轴线对称设置。

作为本实用新型的优选方案，所有相邻两个所述空腔结构之间的间距相等。

作为本实用新型的优选方案，位于道床板下方的所述空腔结构的相邻间距，小于位于其他区域的所述空腔结构。在施工中，可以灵活调整每个空腔结构的设置位置，使得空腔结构的设置既满足隧底围岩变形需求，又减小施工量，更加经济高效。通过增大空腔结构在道床板下方的设置密度，可以为道床板下方的隧底围岩提供更大的变形空间，保证道床板和轨道的平顺度。

作为本实用新型的优选方案，所有所述空腔结构的横向宽度之和，至少为所述仰拱填充层的三分之二，从而可为整个隧道横向范围提供足够大的变形空间。

作为本实用新型的优选方案，沿着隧道纵向方向设有若干排所述空腔结构，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。

作为本实用新型的优选方案，所有所述空腔结构沿隧道纵向方向均匀设置。