[发明专利]一种交叉隧道近接区域桥跨式承载结构及计算方法

权利要求书

1.一种交叉隧道近接区域桥跨式承载结构，其特征在于，位于新建隧道(1)和既有隧道(2)之间，包含上部结构(3)和下部结构(4)，所述上部结构(3)用于支撑所述新建隧道(1)，所述下部结构(4)支撑所述上部结构(3)，所述下部结构(4)包含拱结构，所述拱结构横跨所述既有隧道(2)，所述拱结构的跨度方向沿所述新建隧道(1)的纵向设置，所述上部结构(3)和下部结构(4)之间填充有回填混凝土(5)，所述上部结构(3)和回填混凝土(5)的连接处、所述回填混凝土(5)和下部结构(4)的连接处以及所述上部结构(3)和下部结构(4)的连接处均连接有预埋钢筋，所述拱结构包含2-3个拱梁(41)，所述拱结构还包含拱脚基础(42)，所述拱脚基础(42)的连接面和所述拱梁(41)的连接面分别具有适配连接的凹槽和凸台，所述拱结构的跨度为2D-2.5D，D为所述既有隧道(2)的洞径。

2.根据权利要求1所述的承载结构，其特征在于，所述拱梁(41)的宽度为1-2m，相邻两个所述拱梁(41)的间距为3-5m，所述拱结构与既有隧道(2)的间距为2-5m。

3.根据权利要求2所述的承载结构，其特征在于，所述凹槽和凸台之间具有橡胶垫块(6)。

4.根据权利要求3所述的承载结构，其特征在于，所述上部结构(3)与拱梁(41)之间填充有所述回填混凝土(5)。

5.根据权利要求3所述的承载结构，其特征在于，所述承载结构两侧端面贴合围岩的破裂面(8)，所述拱脚基础(42)嵌入所述破裂面(8)以外岩体，嵌入深度大于或等于1m。

6.根据权利要求1-5任一所述的承载结构，其特征在于，所述上部结构(3)包含钢筋混凝土垫板。

7.根据权利要求6所述的承载结构，其特征在于，所述钢筋混凝土垫板与新建隧道(1)两侧的间隙浇筑有混凝土支撑结构(7)，所述混凝土支撑结构(7)与钢筋混凝土垫板之间连接有预埋钢筋。

8.一种如权利要求1-7任一所述的拱结构拱轴线的计算方法，其特征在于，包含如下步骤：

a、对拱结构进行受力分析；

b、根据所述拱结构的拱脚总弯矩确定所述拱脚所受的竖直反力，根据所述拱结构的拱顶总弯矩确定所述拱脚所受的水平反力，其中，H表示所述拱结构的跨度，f表示所述拱结构的高度，q₁表示所述拱结构所受的均布压力，q₂表示所述拱结构所受的三角荷载；

c、假定所述拱结构的拱轴线上任一截面弯矩为0，得到拱轴线方程为，其中，x表示所述拱结构的拱脚与拱顶的横向距离，y表示所述拱结构的拱脚与拱顶的竖向距离。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述拱结构所受的三角荷载，γ表示回填混凝土(5)的重度。