了保障車輛和人員的順利通行，所述明洞2和洞口襯砌101的內(nèi)輪廓相匹配，或可使明洞2的內(nèi)部輪廓大于洞口襯砌101的內(nèi)部輪廓。作為優(yōu)選，便于施工，降低工程造價(jià)，本發(fā)明所述的明洞2的橫截面和其內(nèi)部輪廓與隧道襯砌101的橫截面和內(nèi)部輪廓相同。
[0019]隧道洞門I沿主拱圈4的中心軸線左右對(duì)稱設(shè)置，隧道洞門I緊靠拱形明洞2左右兩端的端部，使拱形明洞2與兩側(cè)山體坡面7上的隧道洞門I相互緊密銜接，保證明洞2與隧道洞門I的順利銜接，以滿足機(jī)動(dòng)車輛和人員安全、順利通行的需要。
[0020]為了保證明洞2的安全，其兩側(cè)的邊墻設(shè)置在空腹拱橋3上。為了提高明洞2內(nèi)的光照亮度，同時(shí)便于明洞2內(nèi)空氣自然流動(dòng)和對(duì)流，以減少明洞2內(nèi)因車輛或行人通行時(shí)產(chǎn)生的廢氣，在明洞2兩側(cè)邊墻上均設(shè)置有穿透邊墻的拱形孔洞201。設(shè)置的拱形孔洞201不僅可以透光，為明洞2內(nèi)部提供一定的照度，而且還可保持明洞2內(nèi)的空氣質(zhì)量和降低明洞2本身的重量，此外還可以減緩高速車輛或高速列車駛?cè)朊鞫?和隧道洞門I時(shí)產(chǎn)生的空氣動(dòng)力效應(yīng)，以提高機(jī)動(dòng)車或高速列車內(nèi)人員的舒適性，同時(shí)其還具有降低風(fēng)作用在明洞2上荷載的效果。
[0021]空腹拱橋3支撐在主拱圈4上。在所述主拱圈4兩端部的底面設(shè)置有承臺(tái)5，在所述承臺(tái)5的底面設(shè)置有粧基礎(chǔ)6。
[0022]為了減少機(jī)動(dòng)車輛或高速列車運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)明洞2的影響，本發(fā)明所述的空腹拱橋3至少由三個(gè)相互并行排列且相互獨(dú)立的空腹拱橋組成，其包括左側(cè)空腹拱橋301、中間空腹拱橋302和右側(cè)空腹拱橋303。左側(cè)空腹拱橋301和右側(cè)空腹拱橋303分別為明洞2的兩側(cè)邊墻提供支撐，兩者的結(jié)構(gòu)型式及其沿主拱圈4的中心軸線方向上的厚度相同，左側(cè)空腹拱橋301和右側(cè)空腹拱橋303的橫截面均呈矩形。為便于支撐明洞2內(nèi)所鋪設(shè)的道路或軌道，中間空腹拱橋302的橫截面可呈“T”形、“Y”形、“U”形或箱型。作為優(yōu)選，本發(fā)明所述的中間空腹拱橋302的橫截面呈“T”形。所述明洞2和左側(cè)空腹拱橋301與右側(cè)空腹拱橋303共同組合后完全罩住中間空腹拱橋302，保證中間空腹拱橋302的安全。所述空腹拱橋3上還設(shè)置有通透的拱形孔洞304，其不僅可提高拱橋的剛度，減少修建拱橋所需要的建筑材料，同時(shí)還可以降低拱橋本身的重量以及風(fēng)作用在拱橋上的荷載。
[0023]主拱圈4至少由三個(gè)相互并行排列且完全脫開(kāi)和獨(dú)立的主拱圈組成，其包括左側(cè)主拱圈401、中間主拱圈402和右側(cè)主拱圈403。左側(cè)主拱圈401和右側(cè)主拱圈403的結(jié)構(gòu)型式及其沿主拱圈4的中心軸線方向上的厚度完全相同。為了確保在中間拱橋302上部所鋪設(shè)的軌道或道路的安全，中間主拱圈402沿主拱圈4中心軸線方向上的厚度要大于與其相鄰的左側(cè)主拱圈401和右側(cè)主拱圈403沿此方向上的厚度，其厚度值可根據(jù)車輛荷載、結(jié)構(gòu)自重等荷載經(jīng)過(guò)計(jì)算確定。中間主拱圈402除了其沿主拱圈4中心軸線方向上的厚度外均與左側(cè)主拱圈401和右側(cè)主拱圈403的結(jié)構(gòu)型式完全相同。
[0024]為保證主拱圈4的安全，所述承臺(tái)5的數(shù)量與主拱圈4的數(shù)量相匹配，并且各個(gè)承臺(tái)也相互脫開(kāi)和獨(dú)立。作為優(yōu)選，本發(fā)明所述的承臺(tái)5設(shè)置為三個(gè)，其各自分別用于支撐左側(cè)主拱圈401、中間主拱圈402和右側(cè)主拱圈403。為減少承臺(tái)5的沉降，確保整個(gè)明洞結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定，承臺(tái)5的下底面設(shè)置有粧基礎(chǔ)6，粧基礎(chǔ)6的數(shù)量、長(zhǎng)度及其橫截面的形式可根據(jù)地形和明洞載荷通過(guò)計(jì)算確定。
[0025]為提高拱橋式明洞結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐用年限，所述隧道洞門1、洞口襯砌101、洞門端墻102、拱形明洞2、空腹拱橋3、主拱圈4、承臺(tái)5和粧基礎(chǔ)6均由鋼筋混凝土或混凝土構(gòu)成。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)和道路結(jié)構(gòu)的需要，所述拱形明洞2也可由鋼材、玻璃鋼或鋼拱肋與柔性防護(hù)網(wǎng)組合的結(jié)構(gòu)等構(gòu)成。
[0026]實(shí)際實(shí)施時(shí)，本發(fā)明所述拱形明洞2橫截面的形狀可以變換成圓形、橢圓形、“門”字形、方形、矩形、多邊形等型式，所述主拱圈4的跨度也可根據(jù)實(shí)際地形調(diào)整為雙跨或多跨結(jié)構(gòu)，所述的中間拱橋302的橫截面形狀可變換為箱形、“Y”形或“U”形等形狀，顯然這種方式的拱橋式明洞結(jié)構(gòu)也屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種拱橋式明洞結(jié)構(gòu)，設(shè)置在隧道洞門的正前方并與隧道主體銜接，由明洞及其支承主體構(gòu)成，其特征在于，支承主體由多個(gè)平行于隧道軸線且相互獨(dú)立和并列設(shè)置的支承單元構(gòu)成，優(yōu)選為三個(gè)支承單元，即左支承單元、右支承單元和中間支承單元；各支承單元各自由粧基礎(chǔ)、立于粧基礎(chǔ)上的承臺(tái)、立于承臺(tái)上的主拱圈上的空腹拱橋構(gòu)成；所述明洞兩側(cè)邊墻分別設(shè)置在左支承單元和右支承單元的空腹拱橋上，明洞兩側(cè)邊墻上設(shè)置有通透的拱形孔洞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之拱橋式明洞結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述中間支承單元的空腹拱橋的橫截面呈“T”形、“Y”形、“U”形或箱型之一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述之拱橋式明洞結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述左支撐單元和右支承單元的空腹拱橋的橫截面呈矩形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述之拱橋式明洞結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述明洞的橫截面可為拱形、圓形、橢圓形、矩形或多邊形，作為優(yōu)選，明洞的橫截面為拱形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述之拱橋式明洞結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述支承主體由鋼筋混凝土或混凝土構(gòu)成；明洞由鋼材、玻璃鋼或鋼拱肋與柔性防護(hù)網(wǎng)組合構(gòu)成，以減輕自重。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種拱橋式明洞，主要由明洞及其支承主體構(gòu)成，支承主體由多個(gè)平行于隧道軸線且相互獨(dú)立和并列設(shè)置的支承單元構(gòu)成，優(yōu)選為三個(gè)支承單元，即左支承單元、右支承單元和中間支承單元；各支承單元各自由樁基礎(chǔ)、立于樁基礎(chǔ)上承臺(tái)、立于承臺(tái)上的主拱圈上的空腹拱橋構(gòu)成；所述明洞兩側(cè)邊墻分別設(shè)置在左支承單元和右支承單元的空腹拱橋上，明洞兩側(cè)邊墻上設(shè)置有通透的拱形孔洞。采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可降低在山區(qū)和深谷溝壑地段隧道明洞的施工難度，提高隧道明洞在山體坡面與溝壑地段防御地質(zhì)災(zāi)害的性能，明洞采用并行排列且相互獨(dú)立的空腹拱橋進(jìn)行支撐，消除了因道路拱橋上機(jī)動(dòng)車輛運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)拱形明洞的影響。本發(fā)明可節(jié)約建筑材料，降低工程造價(jià)，適合在山區(qū)復(fù)雜地形和地質(zhì)條件下隧道洞口明洞工程中推廣。
【IPC分類】E21D9-14
【公開(kāi)號(hào)】CN104747203
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510122653
【發(fā)明人】周曉軍, 高波, 喻渝, 朱勇, 姜波, 周躍峰, 林本濤, 楊昌宇
【申請(qǐng)人】西南交通大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2015年3月19日...