[实用新型]一种穿越巨型溶洞的隧道简支拱明洞结构

说明书

本实用新型涉及岩溶隧道工程领域，具体涉及一种穿越巨型溶洞的隧道简支拱明洞结构，这种结构包括U型基座、拱部简支拱、拱顶回填体和桥梁梁板；U型基座两侧的顶部与上部围岩接触，U型基座内壁一侧设有槽一，另一侧设有槽二；拱顶回填体充填于拱部简支拱于上部围岩之间；拱部简支拱两侧分别设有侧部基座一和侧部基座二；侧部基座一置于槽一中，并能在槽一中沿竖向和横向产生位移；侧部基座二置于槽二中，并能在槽二中沿竖向和横向产生位移；桥梁梁板布置于拱部简支拱与U型基座所围成的空间内，桥梁梁板两端位于溶洞两端的稳定基础上。该明洞结构实现了动静分离，可避免动、静载荷耦合引起结构沉降过大。

技术领域

本实用新型涉及一种岩溶隧道工程领域，具体涉及一种穿越巨型溶洞的隧道简支拱明洞结构。

背景技术

进入二十一世纪后我国铁路建设高速发展，随着我国铁路建设的进一步向西南地区辐射，相应的铁路隧道在线路总长中的占比也越来越高。由于铁路设计标准高、时速快、转弯半径大，在碳酸盐分布范围极广的西部山区中，隧道修建将不可避免的穿越岩溶地区。

隧道穿越岩溶洞穴强烈发育地段时，由于其水文地质条件和工程地质条件更为复杂，更多的地质缺陷体给隧道的施工带来了极大的影响。目前针对隧道穿越岩溶溶洞的处理方案主要有：溶洞回填、桩筏结构跨越以及桥梁跨越等。对于隧道穿越巨型溶洞时，采用回填方案存在工后沉降难以控制、回填量大等问题；采用桩筏结构跨越或桥梁跨越时，由于结构承受列车循环荷载和围岩荷载等动静荷载耦合作用，结构安全风险高、设计复杂，将给结构施工和运营期检修带来很大的困难。因此，在穿越巨型溶洞施工时，为了保证确保施工安全和隧道运营期安全，必须采用合理可靠的受力结构及穿越巨型溶洞施工方法。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种穿越巨型溶洞的隧道简支拱明洞结构，这种穿越巨型溶洞的隧道简支拱明洞结构将承受动荷载部分的结构与承受静荷载部分的结构分离，可有效避免动、静载荷耦合引起结构沉降过大不满足行车要求，甚至发生结构破坏，可有效保证运营期线路安全，提高运营期可维护性。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一方面，本实用新型提供了一种穿越巨型溶洞的隧道简支拱明洞结构，其包括U型基座、拱部简支拱、拱顶回填体和桥梁梁板；所述拱顶回填体充填于拱部简支拱于上部围岩之间；所述U型基座内壁一侧设有槽一，另一侧设有槽二；所述拱部简支拱顶部用于支撑上部围岩，所述拱部简支拱两侧分别设有侧部基座一和侧部基座二；所述侧部基座一置于所述槽一中，并能在所述槽一中沿竖向和横向产生位移；所述侧部基座二置于所述槽二中，并能在所述槽二中沿竖向和横向产生位移；所述桥梁梁板布置于所述拱部简支拱与所述U型基座所围成的空间内，所述桥梁梁板两端位于溶洞两端的稳定基础上。

本实用新型提供的上述方案中，拱部简支拱和U型基座用于承受并传递围岩荷载，桥梁梁板用于承受动载。由于桥梁梁板的两端位于溶洞结构两端的稳定基础上，而不通过U型基座支撑桥梁梁板，从而实现了动载和静载的分离，可避免动、静载荷耦合引起结构沉降过大不满足行车要求，甚至发生结构破坏。另外，通过拱顶回填体充填于拱部简支拱与上部围岩之间，确保能够有效支撑围岩，通过拱部简支拱与U型基座可以产生一定程度的相对位移的连接方式，使得在结构沉降时，拱部简支拱能够产生位移，以较好的适应下部基础的变形。

术语“竖向”是指：巨型溶洞的高度方向；“横向”是指隧道的宽度方向。