[发明专利]具有隧道内跨越功能的桥梁—衬砌联合结构及其施工方法

说明书

本发明涉及一种具有隧道内跨越功能的桥梁—衬砌联合结构及其施工方法，属于桥隧结构领域。包括桥面板，桥面板下方宽度方向的两侧分别固定有支撑纵梁，桥面板的下端面固定有若干横向设置的支撑横梁，支撑横梁均匀间隔设置，支撑横梁的两端分别穿过支撑纵梁后与隧道内的隧道初支钢架固接为一体，隧道初支钢架的内侧为隧道二次衬砌，隧道二次衬砌的横向钢筋锚入支撑纵梁内，端部支撑横梁位于隧道内需跨越空间的两端，端部支撑横梁与支撑纵梁固结成一体，支撑纵梁向两端隧道内的非桥跨段延长一定长度并放置在围岩上，隧道内的隧道桩基设置在端部支撑横梁与支撑纵梁交叉位置。该结构具有比传统隧道内桥梁结构更大的刚度和稳定性。

技术领域

本发明属于隧道工程和结构工程技术领域，涉及一种具有隧道内跨越功能的桥梁—衬砌联合结构及其施工方法。

背景技术

隧道工程中有时会遇到近距离跨越建构筑物(比如其他隧道)或跨越特殊障碍物(如地下洞室)的情况。此时一般会在隧道内设置桥梁结构来跨越这些障碍，传统的隧道内桥梁结构存在以下问题：

1.如果隧道所跨越空间的纵向长度超过隧道的横断面宽度时，隧道衬砌的荷载将全部传递到桥梁结构上，使得紧挨隧道衬砌拱脚部位的梁受力很大，中间远离隧道衬砌的梁则仅承受汽车荷载，整个结构荷载分布不均，受力不合理；

2.当隧道内桥梁需要的跨度较大时，隧道衬砌传递给桥梁的荷载会很大，传统的桥梁结构采用简支梁或简支板，需要很大的截面和配筋，造价很高；

3.隧道内的桩基础在紧挨隧道衬砌拱脚部位处受到的荷载很大，中间远离隧道衬砌的桩基则仅承受汽车荷载。荷载分布很不均匀，基础受力不合理，需要很大的承台才能分配荷载，且需要的桩基数量较多，而有的桩基受力又比较小，造成极大的工程浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有隧道内跨越功能的桥梁—衬砌联合结构及其施工方法，以用于在洞内有跨越需要的暗挖隧道。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

具有隧道内跨越功能的桥梁—衬砌联合结构，包括桥面板，桥面板下方宽度方向的两侧分别固定有支撑纵梁，桥面板的下端面固定有若干横向设置的支撑横梁，支撑横梁均匀间隔设置，支撑横梁的两端分别穿过支撑纵梁后与隧道内的隧道初支钢架固接为一体，隧道初支钢架的内侧为隧道二次衬砌，隧道二次衬砌的横向钢筋锚入支撑纵梁内，端部支撑横梁位于隧道内需跨越空间的两端，端部支撑横梁与支撑纵梁固结成一体，隧道内的隧道桩基设置在端部支撑横梁与支撑纵梁交叉位置。

进一步的，支撑纵梁向两侧隧道底部的隧道内的非桥跨段延伸，并支撑在围岩上。

进一步的，支撑纵梁向两侧隧道底部的岩体内延伸的长度为0.6B，B为需跨越空间的跨度。

进一步的，支撑横梁的间距与隧道初支钢架的间距对应，支撑横梁的间距为隧道初支钢架间距的整数倍。

具有隧道内跨越功能的桥梁—衬砌联合结构施工方法，主要包括以下步骤：

S1:按传统隧道的施工方法施工隧道的隧道初支钢架和隧道二次衬砌，在隧道初支钢架和隧道二次衬砌的拱脚处分别预留钢筋和型钢接头；

S2：施工隧道内的隧道桩基；

S3：施工支撑纵梁和支撑横梁；

S4：在支撑纵梁和支撑横梁的上方挖出桥面板的空间，并在空间内浇筑混凝土形成桥面板；其中：当隧道下方需跨越的空间后于隧道修建时，S3的具体步骤为：

在洞内开挖桥跨结构所需的空间，包括支撑纵梁向两端隧道内延伸的空间，还包括端部支撑横梁的空间，端部支撑横梁的位置位于隧道桩基位置处的两个支撑纵梁的浇灌空间之间；安装支撑横梁的钢结构，使其与隧道初支钢架的拱脚预留型钢接头焊接为一体；