三層結構地鐵雙線單管圓隧道的製作方法

2023-05-18 22:09:11

專利名稱：三層結構地鐵雙線單管圓隧道的製作方法
技術領域：
本發明屬於隧道建設技術領域，特別是涉及一種三層結構地鐵雙線單管圓隧道。
背景技術：
目前，我國已建或在建的盾構法地鐵隧道外徑一般均為6米左右的小直徑盾構，其結構單元採用的都是傳統的單管內(即襯砌圓環)單線的布置方式，該方式的襯砌圓環是根據隧道直徑大小的不同由若干片呈圓弧狀的管片拼接成圓環狀管道，軌道板一般設置在管道拱底部位。此類小直徑盾構法圓隧道的缺點是由於其斷面空間小，因此僅夠設置單條線路，且對於長距離隧道而言，為滿足防災要求還需要另外設置風井、聯絡通道等消防疏散措施，所以施工風險及造價等相對雙線單管圓隧道較高。兩層結構圓隧道多在公路領域採用；雙線單管大直徑地鐵盾構隧道在上海地鐵11號線首次採用，其內部採用雙層結構形式，行車道上設置中隔牆而將上下行行車道隔離。其缺點是該斷面無法解決長距離隧道火災工況下通風排煙需求，因此需在線路中部設置中風井，增加了施工風險和工程造價。三層結構圓隧道的典型案例為上海崇明島隧道，其最上層為排煙道，中間為行車道，最下層為電纜通道和管廊通道。該類圓隧道結構僅在公路領域採用，其缺點是行車道內未設置中隔牆，滿足不了地鐵上下行線所需的防火分區要求，無法適應地鐵隧道功能要求。而地鐵隧道的三層結構圓隧道目前國內外尚屬空白。

發明內容
為了解決上述問題，本發明的目的在於提供一種結構設計合理、施工速度快、工程風險低的三層結構地鐵雙線單管圓隧道。為了達到上述目的，本發明提供的三層結構地鐵雙線單管圓隧道包括襯砌圓環、煙道層、兩條支承座、多個預製口字件、中隔牆、多個疏散平臺、疏散樓梯、多個防火門和回填層；其中襯砌圓環由若干片呈圓弧狀的管片拼接而成；多個預製口字件沿襯砌圓環長度方向依次首尾相連設置在襯砌圓環內的仰拱部位，內部設置排水泵站及消防、匯排水通道，兩側部位設置回填層，由此由預製口字件的頂面和回填層的表面構成軌行區；中隔牆沿襯砌圓環長度方向垂直設置在預製口字件的頂面中心部位，並且中隔牆上相隔距離設有多個防火門；多個疏散平臺分設在中隔牆的下部左右兩側，並且疏散平臺的兩端連接有疏散樓梯；兩條支承座沿襯砌圓環長度方向連接在襯砌圓環的上部左右側內壁上；煙道層水平設置在兩條支承座的表面和中隔牆的上端上。所述的煙道層由沿襯砌圓環長度方向排成兩列的多塊預製煙道板拼接而成。所述的預製口字件的頂板外端沿斜向形成有一個螺栓孔，螺栓孔的末端連接有一個靴型手孔，相鄰兩個預製口字件通過設置在螺栓孔中的螺栓及位於螺栓兩端的螺母連接
在一起。所述的支承座與襯砌圓環之間通過植筋方式連接。
所述的支承座為牛腿。所述的預製煙道板與支承座及中隔牆之間通過預留插筋現澆方式連接。所述的預製口字件頂面與中隔牆下端之間通過鋼筋接駁器連接。本發明提供的三層結構地鐵雙線單管圓隧道是在單管圓隧道的襯砌圓環內設置上、中、下三層結構，上層為煙道層，中間層正中設置中隔牆，將隧道分隔為上下行線獨立的軌行區，且在中隔牆上設置疏散平臺、疏散樓梯及防火門，以在事故工況下能夠使人員從列車上迅速疏散至鄰近安全防火區，兩側襯砌結構上敷設通信、強、弱電等電纜，下層為泵房及消防、匯排水通道，其能夠在不改變盾構外徑、滿足地鐵隧道正常運營的前提下，最大限度地提高地鐵隧道空間的利用率，使得隧道的通行能力得到充分發揮。另外，採用該類斷面的區間隧道能使地鐵區間隧道一次掘進完成，避免了設置中風井和聯絡通道，因此具有顯著的社會、經濟效益。


圖1為本發明提供的三層結構地鐵雙線單管圓隧道橫斷面示意圖；圖2為本發明提供的三層結構地鐵雙線單管圓隧道中支承座部位放大示意圖；圖3為本發明提供的三層結構地鐵雙線單管圓隧道中預製煙道板主視圖；圖4為本發明提供的三層結構地鐵雙線單管圓隧道中預製煙道板側視圖；圖5為本發明提供的三層結構地鐵雙線單管圓隧道中預製口字件俯視圖；圖6為本發明提供的三層結構地鐵雙線單管圓隧道中中隔牆部位主視圖；圖7為本發明提供的三層結構地鐵雙線單管圓隧道中中隔牆部位俯視圖；圖8為本發明提供的三層結構地鐵雙線單管圓隧道中預製口字件連接部位剖視圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明提供的三層結構地鐵雙線單管圓隧道進行詳細說明。如圖1-圖8所示，本發明提供的三層結構地鐵雙線單管圓隧道包括襯砌圓環1、煙道層2、兩條支承座3、多個預製口字件4、中隔牆5、多個疏散平臺6、疏散樓梯11、多個防火門7和回填層8 ;其中襯砌圓環I由若干片呈圓弧狀的管片拼接而成；多個預製口字件4沿襯砌圓環I長度方向依次首尾相連設置在襯砌圓環I內的仰拱部位，內部設置排水泵站及消防、匯排水通道，兩側部位設置回填層8，由此由預製口字件4的頂面和回填層8的表面構成軌行區；中隔牆5沿襯砌圓環I長度方向垂直設置在預製口字件4的頂面中心部位，並且中隔牆5上相隔距離設有多個防火門7 ;多個疏散平臺6分設在中隔牆5的下部左右兩側，並且疏散平臺6的兩端連接有疏散樓梯11 ;兩條支承座3沿襯砌圓環I長度方向連接在襯砌圓環I的上部左右側內壁上；煙道層2水平設置在兩條支承座3的表面和中隔牆5的上端上。所述的煙道層2由沿襯砌圓環I長度方向排成兩列的多塊預製煙道板12拼接而成。所述的預製口字件4的頂板外端沿斜向形成有一個螺栓孔9，螺栓孔9的末端連接有一個靴型手孔10，相鄰兩個預製口字件4通過設置在螺栓孔9中的螺栓及位於螺栓兩端的螺母連接在一起。所述的支承座3與襯砌圓環I之間通過植筋方式連接。所述的支承座3為牛腿。所述的預製煙道板12與支承座3及中隔牆5之間通過插筋現澆方式連接。所述的預製口字件4頂面與中隔牆5下端之間通過鋼筋接駁器連接。現將本發明提供的三層結構地鐵雙線單管圓隧道施工方法闡述如下: 首先拼裝襯砌圓環I，待襯砌圓環I拼裝完成後，先進行預製口字件4的拼接，然後進行口字件4兩側回填層8的施工，之後對襯砌圓環I進行植筋、現澆兩側支承座3，然後現澆中隔牆5和疏散平臺6及防火門洞，之後進行預製煙道板12的拼裝，最後將煙道板12與中隔牆5、煙道板12與支承座3的後澆帶通過預留插筋現澆施工形成煙道層2，自此形成三層結構地鐵雙線單管圓隧道。
權利要求
1.一種三層結構地鐵雙線單管圓隧道，其特徵在於:所述的三層結構地鐵雙線單管圓隧道包括襯砌圓環(I)、煙道層(2)、兩條支承座(3)、多個預製口字件(4)、中隔牆(5)、多個疏散平臺(6)、疏散樓梯(11)、多個防火門(7)和回填層(8);其中襯砌圓環(I)由若干片呈圓弧狀的管片拼接而成；多個預製口字件(4)沿襯砌圓環(I)長度方向依次首尾相連設置在襯砌圓環(I)內的仰拱部位，內部設置排水泵站及消防、匯排水通道，兩側部位設置回填層(8)，由此由預製口字件(4)的頂面和回填層⑶的表面構成軌行區；中隔牆(5)沿襯砌圓環(I)長度方向垂直設置在預製口字件(4)的頂面中心部位，並且中隔牆(5)上相隔距離設有多個防火門(7);多個疏散平臺(6)分設在中隔牆(5)的下部左右兩側，並且疏散平臺出)的兩端連接有疏散樓梯(11);兩條支承座(3)沿襯砌圓環(I)長度方向連接在襯砌圓環⑴的上部左右側內壁上識道層⑵水平設置在兩條支承座⑶的表面和中隔牆(5)的上端上。
2.根據權利要求1所述的三層結構地鐵雙線單管圓隧道，其特徵在於:所述的煙道層(2)由沿襯砌圓環(I)長度方向排成兩列的多塊預製煙道板(12)拼接而成。
3.根據權利要求1所述的三層結構地鐵雙線單管圓隧道，其特徵在於:所述的預製口字件(4)的頂板外端沿斜向形成有一個螺栓孔(9)，螺栓孔(9)的末端連接有一個靴型手孔(10)，相鄰兩個預製口字件(4)通過設置在螺栓孔(9)中的螺栓及位於螺栓兩端的螺母連接在一起。
4.根據權利要求1所述的三層結構地鐵雙線單管圓隧道，其特徵在於:所述的支承座(3)與襯砌圓環(I)之間通過植筋方式連接。
5.根據權利要求1所述的三層結構地鐵雙線單管圓隧道，其特徵在於:所述的支承座(3)為牛腿。
6.根據權利要求1所述的三層結構地鐵雙線單管圓隧道，其特徵在於:所述的預製煙道板(12)與支承座(3)及中隔牆(5)之間通過預留插筋現澆方式連接。
7.根據權利要求1所述的三層結構地鐵雙線單管圓隧道，其特徵在於:所述的預製口字件(4)頂面與中隔牆(5)下端之間通過鋼筋接駁器連接。
全文摘要
一種三層結構地鐵雙線單管圓隧道。其包括襯砌圓環、煙道層、兩條支承座、多個預製口字件、中隔牆、多個疏散平臺、疏散樓梯、多個防火門和回填層。本發明是在單管圓隧道的襯砌圓環內設置上、中、下三層結構，上層為煙道層，中間層正中設置中隔牆，將隧道分隔為上下行線獨立的軌行區，且在中隔牆上設置疏散平臺、疏散樓梯及防火門，兩側襯砌結構上敷設通信、強、弱電等電纜，下層為泵房及消防、匯排水通道，其能在不改變盾構外徑、滿足地鐵隧道正常運營前提下，最大限度提高地鐵隧道空間利用率，使得隧道的通行能力得到充分發揮。另外，採用該斷面的區間隧道能使地鐵區間隧道一次掘進完成，避免了設置中風井和聯絡通道，具有顯著社會、經濟效益。
文檔編號E21D11/10GK103195440SQ20131011556
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月3日 優先權日2013年4月3日
發明者張存, 陳長江, 王懷東, 黃波, 彭紅霞, 林 智, 覃偉, 劉方明, 李瑞瑞, 沈張勇, 李舸鵬 申請人:中鐵隧道勘測設計院有限公司