一种拱桥式明洞结构的制作方法
一种拱桥式明洞结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及交通道路的隧道建筑结构技术领域，具体涉及一种拱桥式明洞结构。
【背景技术】
[0002]在山区修建铁路、公路等交通道路时，为了改善道路的行车条件和满足道路展线的需要，通常要采用隧道和桥梁的方式分别穿越山体和跨越沟壑。当交通道路穿越山体铺设时，首先要在山体中修建隧道，并在隧道内架设轨道或铺设路面。而进出隧道的洞门则往往要设置在山体的坡面上。由于长期受到风化剥蚀、大气降雨、地震等作用的影响，山体坡面上的岩体会发生剥落、坍塌，进而会沿坡面随机滚落或滑塌而形成落石、泥石流或滑坡等地质灾害，严重时会影响到隧道洞口以及行进中的车辆和人员的安全。此外，当道路穿越多座山体时，山体之间会存在有不同规模和类型的深谷沟壑，为了与山体中设置的隧道相衔接，就需要采用高架桥梁的方式跨越深谷沟壑，完成山区交通道路的铺设，因而在山体之间就会形成隧道和桥梁的衔接结构。当山体坡面发生落石、泥石流或滑坡等地质灾害时，坡面上的隧道洞门和与其相衔接的桥梁均会受到上述地质灾害的影响。为此，需要采用工程措施加以防治。通常所采用的工程措施主要有在清除坡面危岩体，在山体坡面设置拦截、挡护结构如挡土墙、拦截网或加固坡面的岩土体，上述措施在坡面上实施的难度较大，而且防治效果也不甚理想。此外，还可采用延长隧道洞身衬砌，使之延伸到隧道洞口坡面外而形成明洞或直接在隧道洞口处设置专门的明洞，以达到保护隧道和桥梁的目的。但是，由于受到山体坡面地形和地质条件的限制，特别是在坡面陡峻且深沟宽壑的状况下，无法寻找到设置明洞基础的平缓坡面，从而导致无法接长或设置明洞，而且跨越深谷沟壑的桥梁也需要与隧道进行衔接，此时桥梁需要采用高耸的桥墩加以支撑。当桥墩在深谷沟壑中设置时，不仅施工难度大，而且深谷沟壑又是山体坡面大气降雨时排泄洪水和泥石流的通道，由此会严重影响到桥墩乃至整座桥梁的安全，因此加大了在深谷沟壑中设置高耸桥墩的难度，并往往导致工程造价超高。
[0003]为此，需要寻求一种即安全、经济又适用的隧道明洞结构，使其不仅能够有效防治山体坡面落石、泥石流或滑坡等地质灾害对坡面隧道洞口和桥梁的影响，而且还能够便于在隧道洞口设置桥梁，以解决山区深谷沟壑地段隧道洞口明洞与桥梁衔接部位免受地质灾害影响与破坏的问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种拱桥式明洞结构。所述的拱桥式明洞结构不仅能够有效降低隧道洞口明洞在山体和深谷沟壑地段设计和施工的难度，而且还能有效地降低明洞的重量和减少施工的劳动强度，有利于提高隧道洞口明洞在山体坡面与沟壑地段防御地质灾害的性能，有利于节约建筑材料，降低工程造价，加快施工进度，确保在复杂地形和地质地段交通道路中隧道明洞的安全。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006]一种拱桥式明洞结构，设置在隧道洞门的正前方并与隧道主体衔接，由明洞及其支承主体构成，支承主体由多个平行于隧道轴线且相互独立和并列设置的支承单元构成，优选为三个支承单元，即左支承单元、右支承单元和中间支承单元；各支承单元各自由粧基础、立于粧基础上的承台、立于承台上的主拱圈上的空腹拱桥构成；所述明洞两侧边墙分别设置在左支承单元和右支承单元的空腹拱桥上，明洞两侧边墙上设置有通透的拱形孔洞。
[0007]所述中间支承单元的空腹拱桥的横截面呈“T”形、“Y”形、“U”形或箱型之一种，优选的横截面呈“T”形。所述左支撑和右支撑单元的空腹拱桥的横截面呈矩形。所述明洞的横截面可为拱形、圆形、椭圆形、矩形或多边形，作为优选，所述明洞的横截面为拱形。支承主体由钢筋混凝土或混凝土构成；明洞由钢材、玻璃钢或钢拱肋与柔性防护网组合构成，以减轻自重。
[0008]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0009]一、本实用新型以拱桥支撑拱形明洞，不仅降低了在复杂地形和地质地段设置隧道明洞的难度，而且还降低了山体坡面和深谷沟壑地段隧道明洞易受坡面落石、洪水、泥石流和滑坡等地质灾害的危害，有利于保障道路交通的安全与顺畅。
[0010]二、本实用新型将支撑明洞的拱桥和支撑道路的拱桥分开设置，消除了因道路拱桥上机动车辆或列车运行产生的振动对拱形明洞的影响，有利于减少明洞和拱桥的动力荷载，延长明洞的使用寿命。
[0011]三、本实用新型在明洞和拱桥上均设置有通透性的孔洞，其不仅可减少明洞和拱桥的重量，节约建筑材料，降低工程造价，而且还具有自然通风和对流、自然采光和照明、降低高速车辆进入明洞和隧道时空气动力学效应的环保效果，同时还具有降低作用于明洞上风荷载的效果。
[0012]四、本实用新型的拱桥式明洞不仅使道路中的桥梁与隧道洞门衔接良好，而且还可以有效保护与隧道衔接的桥梁不受到坡面落石、洪水、泥石流或滑坡等地质灾害的影响，有利于减少运行期间的维护工作，降低工程造价和运行维护费用，使用范围广。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的一种拱桥式明洞结构的主观结构示意图。
[0014]图2为图1中A-A剖面的剖视示意图。
[0015]图3为图1的俯视结构示意图。
[0016]附图标记说明:隧道洞门1、洞口衬砌101、洞门端墙102、明洞2、拱形孔洞201、空腹拱桥3 (包括左侧拱桥301、中间拱桥302、右侧拱桥303)、拱桥拱形孔洞304、主拱圈4 (包括左侧主拱圈401、中间主拱圈402、右侧主拱圈403)、承台5、粧基础6。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步的说明。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本实用新型上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用方法所做出的各种替换或变更，均应包括在本实用新型的范围内。
[0018]如图1、图2和图3所示的实施例中，隧道洞门1，由洞口衬砌101和洞门端墙102构成。洞口衬砌101设置在洞门端墙102靠近隧道一侧，其内壁面尺寸与隧道内壁面尺寸一致，并延伸至隧道内，其延伸的长度可根据岩体强度和岩体压力经过计算确定。洞门端墙102为一个直立的墙体，其设置在隧道洞口端部，其顶部位于隧道最高处，可用于防护坡面7的部分落石、泥石流等灾害。洞门端墙102的厚度、外部形状和高度可根据地形、隧道横截面等加以确定。在所述隧道洞门I的正前方设置有明洞2。所述明洞2的横截面可为拱形、圆形、椭圆形、“门”字形、矩形或多边形，作为优选， 便于施工，本实用新型所述明洞2的横截面为拱形。为了保障车辆和人员的顺利通行，所述明洞2和洞口衬砌101的内轮廓相匹配，或可使明洞2的内部轮廓大于洞口衬砌101的内部轮廓。作为优选，便于施工，降低工程造价，本实用新型所述的明洞2的横截面和其内部轮廓与隧道衬砌101的横截面和内部轮廓相同。
[0019]隧道洞门I沿主拱圈4的中心轴线左右对称设置，隧道洞门I紧靠拱形明洞2左右两端的端部，使拱形明洞2与两侧山体坡面7上的隧道洞门I相互紧密衔接，保证明洞2与隧道洞门I的顺利衔接，以满足机动车辆和人员安全、顺利通行的需要。
[0020]为了保证明洞2的安全，其两侧的边墙设置在空腹拱桥3上。为了提高明洞2内的光照亮度，同时便于明洞2内空气自然流动和对流，以减少明洞2内因车辆或行人通行时产生的废气，在明洞2两侧边墙上均设置有穿透边墙的拱形孔洞201。设置的拱形孔洞201不仅可以透光，为明洞2内部提供一定的照度，而且还可保持明洞2内的空气质量和降低明洞2本身的重量，此外还可以减缓高速车辆或高速列车驶入明洞2和隧道洞门I时产生的空气动力效应，以提高机动车或高速列车内人员的舒适性，同时其还具有降低风作用在明洞2上荷载的效果。
[0021]空腹拱桥3支撑在主拱圈4上。在所述主拱圈4两端部的底面设置有承台5，在所述承台5的底面设置有粧基础6。
[0022]为了减少机动车辆或高速列车运行时所产生的振动对明洞2的影响，本实用新型所述的空腹拱桥3至少由三个相互并行排列且相互独立的空腹拱桥组成，其包括左侧空腹拱桥301、中间空腹拱桥302和右侧空腹拱桥303。左侧空腹拱桥301和右侧空腹拱桥303分别为明洞2的两侧边墙提供支撑，两者的结构型式及其沿主拱圈4的中心轴线方向上的厚度相同，左侧空腹拱桥301和右侧空腹拱桥303的横截面均呈矩形。为便于支撑明洞2内所铺设的道路或轨道，中间空腹拱桥302的横截面可呈“T”形、“Y”形、“U”形或箱型。作为优选，本实用新型所述的中间空腹拱桥302的横截面呈“T”形。所述明洞2和左侧空腹拱桥301与右侧空腹拱桥303共同组合后完全罩住中间空腹拱桥302，保证中间空腹拱桥302的安全。所述空腹拱桥3上还设置有通透的拱形孔洞304，其不仅可提高拱桥的刚度，减少修建拱桥所需要的建筑材料，同时还可以降低拱桥本身的重量以及风作用在拱桥上的荷载。
[0023]主拱圈4至少由三个相互并行排列且完全脱开和独立的主拱圈组成，其包括左侧主拱圈401、中间主拱圈402和右侧主拱圈403。左侧主拱圈401和右侧主拱圈403的结构型式及其沿主拱圈4的中心轴线方向上的厚度完全相同。为了确保在中间拱桥302上部所铺设的轨道或道路的安全，中间主拱圈402沿主拱圈4中心轴线方向上的厚度要大于与其相邻的左侧主拱圈401和右侧主拱圈403沿此方向上的厚度，其厚度值可根据车辆荷载、结构自重等荷载经过计算确定。中间主拱圈402除了其沿主拱圈4中心轴线方向上的厚度外均与左侧主拱圈401和右侧主拱圈403的结构型式完全相同。
[0024]为保证主拱圈4的安全，所述承台5的数量与主拱圈4的数量相匹配，并且各个承台也相互脱开和独立。作为优选，本实用新型所述的承台5设置为三个，其各自分别用于支撑左侧主拱圈401、中间主拱圈402和右侧主拱圈403。为减少承台5的沉降，确保整个明洞结构的安全与稳定，承台5的下底面设置有粧基础6，粧基础6的数量、长度及其横截面的形式可根据地形和明洞载荷通过计算确定。
[0025]为提高拱桥式明洞结构的强度和耐用年限，所述隧道洞门1、洞口衬砌101、洞门端墙102、拱形明洞2、空腹拱桥3、主拱圈4、承台5和粧基础6均由钢筋混凝土或混凝土构成。根据现场和道路结构的需要，所述拱形明洞2也可由钢材、玻璃钢或钢拱肋与柔性防护网组合的结构等构成。
[0026]实际实施时，本实用新型所述拱形明洞2横截面的形状可以变换成圆形、椭圆形、“门”字形、方形、矩形、多边形等型式，所述主拱圈4的跨度也可根据实际地形调整为双跨或多跨结构，所述的中间拱桥302的横截面形状可变换为箱形、“Y”形或“U”形等形状，显然这种方式的拱桥式明洞结构也属于本实用新型保护的范围。
【主权项】
1.一种拱桥式明洞结构，设置在隧道洞门的正前方并与隧道主体衔接，由明洞及其支承主体构成，其特征在于，支承主体由多个平行于隧道轴线且相互独立和并列设置的支承单元构成，具有三个支承单元，即左支承单元、右支承单元和中间支承单元；各支承单元各自由粧基础、立于粧基础上的承台、立于承台上的主拱圈上的空腹拱桥构成；所述明洞两侧边墙分别设置在左支承单元和右支承单元的空腹拱桥上，明洞两侧边墙上设置有通透的拱形孔洞。2.根据权利要求1所述的拱桥式明洞结构，其特征在于，所述中间支承单元的空腹拱桥的横截面呈“T”形、“Y”形、“U”形或箱型之一种。3.根据权利要求1所述的拱桥式明洞结构，其特征在于，所述左支撑单元和右支承单元的空腹拱桥的横截面呈矩形。4.根据权利要求1所述的拱桥式明洞结构，其特征在于，所述明洞的横截面为拱形、圆形、椭圆形、矩形和多边形之一种。5.根据权利要求1所述的拱桥式明洞结构，其特征在于，所述支承主体由钢筋混凝土或混凝土构成；明洞由钢材、玻璃钢或钢拱肋与柔性防护网组合构成，以减轻自重。
【专利摘要】本实用新型公开了一种拱桥式明洞结构，主要由明洞及其支承主体构成，支承主体由多个平行于隧道轴线且相互独立和并列设置的支承单元构成，优选为三个支承单元，即左支承单元、右支承单元和中间支承单元；各支承单元各自由桩基础、立于桩基础上承台、立于承台上的主拱圈上的空腹拱桥构成；所述明洞两侧边墙分别设置在左支承单元和右支承单元的空腹拱桥上，明洞两侧边墙上设置有通透的拱形孔洞。采用本实用新型的结构可降低在山区和深谷沟壑地段隧道明洞的施工难度，提高隧道明洞在山体坡面与沟壑地段防御地质灾害的性能，明洞采用并行排列且相互独立的空腹拱桥进行支撑，消除了因道路拱桥上机动车辆运行时所产生的振动对拱形明洞的影响。本实用新型可节约建筑材料，降低工程造价，适合在山区复杂地形和地质条件下隧道洞口明洞工程中推广。
【IPC分类】E21D9/14
【公开号】CN204703916
【申请号】CN201520157567
【发明人】周晓军, 高波, 喻渝, 朱勇, 姜波, 周跃峰, 林本涛, 杨昌宇
【申请人】西南交通大学
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年3月19日
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及交通道路的隧道建筑结构技术领域，具体涉及一种拱桥式明洞结构。
【背景技术】
[0002]在山区修建铁路、公路等交通道路时，为了改善道路的行车条件和满足道路展线的需要，通常要采用隧道和桥梁的方式分别穿越山体和跨越沟壑。当交通道路穿越山体铺设时，首先要在山体中修建隧道，并在隧道内架设轨道或铺设路面。而进出隧道的洞门则往往要设置在山体的坡面上。由于长期受到风化剥蚀、大气降雨、地震等作用的影响，山体坡面上的岩体会发生剥落、坍塌，进而会沿坡面随机滚落或滑塌而形成落石、泥石流或滑坡等地质灾害，严重时会影响到隧道洞口以及行进中的车辆和人员的安全。此外，当道路穿越多座山体时，山体之间会存在有不同规模和类型的深谷沟壑，为了与山体中设置的隧道相衔接，就需要采用高架桥梁的方式跨越深谷沟壑，完成山区交通道路的铺设，因而在山体之间就会形成隧道和桥梁的衔接结构。当山体坡面发生落石、泥石流或滑坡等地质灾害时，坡面上的隧道洞门和与其相衔接的桥梁均会受到上述地质灾害的影响。为此，需要采用工程措施加以防治。通常所采用的工程措施主要有在清除坡面危岩体，在山体坡面设置拦截、挡护结构如挡土墙、拦截网或加固坡面的岩土体，上述措施在坡面上实施的难度较大，而且防治效果也不甚理想。此外，还可采用延长隧道洞身衬砌，使之延伸到隧道洞口坡面外而形成明洞或直接在隧道洞口处设置专门的明洞，以达到保护隧道和桥梁的目的。但是，由于受到山体坡面地形和地质条件的限制，特别是在坡面陡峻且深沟宽壑的状况下，无法寻找到设置明洞基础的平缓坡面，从而导致无法接长或设置明洞，而且跨越深谷沟壑的桥梁也需要与隧道进行衔接，此时桥梁需要采用高耸的桥墩加以支撑。当桥墩在深谷沟壑中设置时，不仅施工难度大，而且深谷沟壑又是山体坡面大气降雨时排泄洪水和泥石流的通道，由此会严重影响到桥墩乃至整座桥梁的安全，因此加大了在深谷沟壑中设置高耸桥墩的难度，并往往导致工程造价超高。
[0003]为此，需要寻求一种即安全、经济又适用的隧道明洞结构，使其不仅能够有效防治山体坡面落石、泥石流或滑坡等地质灾害对坡面隧道洞口和桥梁的影响，而且还能够便于在隧道洞口设置桥梁，以解决山区深谷沟壑地段隧道洞口明洞与桥梁衔接部位免受地质灾害影响与破坏的问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种拱桥式明洞结构。所述的拱桥式明洞结构不仅能够有效降低隧道洞口明洞在山体和深谷沟壑地段设计和施工的难度，而且还能有效地降低明洞的重量和减少施工的劳动强度，有利于提高隧道洞口明洞在山体坡面与沟壑地段防御地质灾害的性能，有利于节约建筑材料，降低工程造价，加快施工进度，确保在复杂地形和地质地段交通道路中隧道明洞的安全。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006]一种拱桥式明洞结构，设置在隧道洞门的正前方并与隧道主体衔接，由明洞及其支承主体构成，支承主体由多个平行于隧道轴线且相互独立和并列设置的支承单元构成，优选为三个支承单元，即左支承单元、右支承单元和中间支承单元；各支承单元各自由粧基础、立于粧基础上的承台、立于承台上的主拱圈上的空腹拱桥构成；所述明洞两侧边墙分别设置在左支承单元和右支承单元的空腹拱桥上，明洞两侧边墙上设置有通透的拱形孔洞。
[0007]所述中间支承单元的空腹拱桥的横截面呈“T”形、“Y”形、“U”形或箱型之一种，优选的横截面呈“T”形。所述左支撑和右支撑单元的空腹拱桥的横截面呈矩形。所述明洞的横截面可为拱形、圆形、椭圆形、矩形或多边形，作为优选，所述明洞的横截面为拱形。支承主体由钢筋混凝土或混凝土构成；明洞由钢材、玻璃钢或钢拱肋与柔性防护网组合构成，以减轻自重。
[0008]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0009]一、本实用新型以拱桥支撑拱形明洞，不仅降低了在复杂地形和地质地段设置隧道明洞的难度，而且还降低了山体坡面和深谷沟壑地段隧道明洞易受坡面落石、洪水、泥石流和滑坡等地质灾害的危害，有利于保障道路交通的安全与顺畅。
[0010]二、本实用新型将支撑明洞的拱桥和支撑道路的拱桥分开设置，消除了因道路拱桥上机动车辆或列车运行产生的振动对拱形明洞的影响，有利于减少明洞和拱桥的动力荷载，延长明洞的使用寿命。
[0011]三、本实用新型在明洞和拱桥上均设置有通透性的孔洞，其不仅可减少明洞和拱桥的重量，节约建筑材料，降低工程造价，而且还具有自然通风和对流、自然采光和照明、降低高速车辆进入明洞和隧道时空气动力学效应的环保效果，同时还具有降低作用于明洞上风荷载的效果。
[0012]四、本实用新型的拱桥式明洞不仅使道路中的桥梁与隧道洞门衔接良好，而且还可以有效保护与隧道衔接的桥梁不受到坡面落石、洪水、泥石流或滑坡等地质灾害的影响，有利于减少运行期间的维护工作，降低工程造价和运行维护费用，使用范围广。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的一种拱桥式明洞结构的主观结构示意图。
[0014]图2为图1中A-A剖面的剖视示意图。
[0015]图3为图1的俯视结构示意图。
[0016]附图标记说明:隧道洞门1、洞口衬砌101、洞门端墙102、明洞2、拱形孔洞201、空腹拱桥3 (包括左侧拱桥301、中间拱桥302、右侧拱桥303)、拱桥拱形孔洞304、主拱圈4 (包括左侧主拱圈401、中间主拱圈402、右侧主拱圈403)、承台5、粧基础6。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步的说明。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本实用新型上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用方法所做出的各种替换或变更，均应包括在本实用新型的范围内。
[0018]如图1、图2和图3所示的实施例中，隧道洞门1，由洞口衬砌101和洞门端墙102构成。洞口衬砌101设置在洞门端墙102靠近隧道一侧，其内壁面尺寸与隧道内壁面尺寸一致，并延伸至隧道内，其延伸的长度可根据岩体强度和岩体压力经过计算确定。洞门端墙102为一个直立的墙体，其设置在隧道洞口端部，其顶部位于隧道最高处，可用于防护坡面7的部分落石、泥石流等灾害。洞门端墙102的厚度、外部形状和高度可根据地形、隧道横截面等加以确定。在所述隧道洞门I的正前方设置有明洞2。所述明洞2的横截面可为拱形、圆形、椭圆形、“门”字形、矩形或多边形，作为优选， 便于施工，本实用新型所述明洞2的横截面为拱形。为了保障车辆和人员的顺利通行，所述明洞2和洞口衬砌101的内轮廓相匹配，或可使明洞2的内部轮廓大于洞口衬砌101的内部轮廓。作为优选，便于施工，降低工程造价，本实用新型所述的明洞2的横截面和其内部轮廓与隧道衬砌101的横截面和内部轮廓相同。
[0019]隧道洞门I沿主拱圈4的中心轴线左右对称设置，隧道洞门I紧靠拱形明洞2左右两端的端部，使拱形明洞2与两侧山体坡面7上的隧道洞门I相互紧密衔接，保证明洞2与隧道洞门I的顺利衔接，以满足机动车辆和人员安全、顺利通行的需要。
[0020]为了保证明洞2的安全，其两侧的边墙设置在空腹拱桥3上。为了提高明洞2内的光照亮度，同时便于明洞2内空气自然流动和对流，以减少明洞2内因车辆或行人通行时产生的废气，在明洞2两侧边墙上均设置有穿透边墙的拱形孔洞201。设置的拱形孔洞201不仅可以透光，为明洞2内部提供一定的照度，而且还可保持明洞2内的空气质量和降低明洞2本身的重量，此外还可以减缓高速车辆或高速列车驶入明洞2和隧道洞门I时产生的空气动力效应，以提高机动车或高速列车内人员的舒适性，同时其还具有降低风作用在明洞2上荷载的效果。
[0021]空腹拱桥3支撑在主拱圈4上。在所述主拱圈4两端部的底面设置有承台5，在所述承台5的底面设置有粧基础6。
[0022]为了减少机动车辆或高速列车运行时所产生的振动对明洞2的影响，本实用新型所述的空腹拱桥3至少由三个相互并行排列且相互独立的空腹拱桥组成，其包括左侧空腹拱桥301、中间空腹拱桥302和右侧空腹拱桥303。左侧空腹拱桥301和右侧空腹拱桥303分别为明洞2的两侧边墙提供支撑，两者的结构型式及其沿主拱圈4的中心轴线方向上的厚度相同，左侧空腹拱桥301和右侧空腹拱桥303的横截面均呈矩形。为便于支撑明洞2内所铺设的道路或轨道，中间空腹拱桥302的横截面可呈“T”形、“Y”形、“U”形或箱型。作为优选，本实用新型所述的中间空腹拱桥302的横截面呈“T”形。所述明洞2和左侧空腹拱桥301与右侧空腹拱桥303共同组合后完全罩住中间空腹拱桥302，保证中间空腹拱桥302的安全。所述空腹拱桥3上还设置有通透的拱形孔洞304，其不仅可提高拱桥的刚度，减少修建拱桥所需要的建筑材料，同时还可以降低拱桥本身的重量以及风作用在拱桥上的荷载。
[0023]主拱圈4至少由三个相互并行排列且完全脱开和独立的主拱圈组成，其包括左侧主拱圈401、中间主拱圈402和右侧主拱圈403。左侧主拱圈401和右侧主拱圈403的结构型式及其沿主拱圈4的中心轴线方向上的厚度完全相同。为了确保在中间拱桥302上部所铺设的轨道或道路的安全，中间主拱圈402沿主拱圈4中心轴线方向上的厚度要大于与其相邻的左侧主拱圈401和右侧主拱圈403沿此方向上的厚度，其厚度值可根据车辆荷载、结构自重等荷载经过计算确定。中间主拱圈402除了其沿主拱圈4中心轴线方向上的厚度外均与左侧主拱圈401和右侧主拱圈403的结构型式完全相同。
[0024]为保证主拱圈4的安全，所述承台5的数量与主拱圈4的数量相匹配，并且各个承台也相互脱开和独立。作为优选，本实用新型所述的承台5设置为三个，其各自分别用于支撑左侧主拱圈401、中间主拱圈402和右侧主拱圈403。为减少承台5的沉降，确保整个明洞结构的安全与稳定，承台5的下底面设置有粧基础6，粧基础6的数量、长度及其横截面的形式可根据地形和明洞载荷通过计算确定。
[0025]为提高拱桥式明洞结构的强度和耐用年限，所述隧道洞门1、洞口衬砌101、洞门端墙102、拱形明洞2、空腹拱桥3、主拱圈4、承台5和粧基础6均由钢筋混凝土或混凝土构成。根据现场和道路结构的需要，所述拱形明洞2也可由钢材、玻璃钢或钢拱肋与柔性防护网组合的结构等构成。
[0026]实际实施时，本实用新型所述拱形明洞2横截面的形状可以变换成圆形、椭圆形、“门”字形、方形、矩形、多边形等型式，所述主拱圈4的跨度也可根据实际地形调整为双跨或多跨结构，所述的中间拱桥302的横截面形状可变换为箱形、“Y”形或“U”形等形状，显然这种方式的拱桥式明洞结构也属于本实用新型保护的范围。
【主权项】
1.一种拱桥式明洞结构，设置在隧道洞门的正前方并与隧道主体衔接，由明洞及其支承主体构成，其特征在于，支承主体由多个平行于隧道轴线且相互独立和并列设置的支承单元构成，具有三个支承单元，即左支承单元、右支承单元和中间支承单元；各支承单元各自由粧基础、立于粧基础上的承台、立于承台上的主拱圈上的空腹拱桥构成；所述明洞两侧边墙分别设置在左支承单元和右支承单元的空腹拱桥上，明洞两侧边墙上设置有通透的拱形孔洞。2.根据权利要求1所述的拱桥式明洞结构，其特征在于，所述中间支承单元的空腹拱桥的横截面呈“T”形、“Y”形、“U”形或箱型之一种。3.根据权利要求1所述的拱桥式明洞结构，其特征在于，所述左支撑单元和右支承单元的空腹拱桥的横截面呈矩形。4.根据权利要求1所述的拱桥式明洞结构，其特征在于，所述明洞的横截面为拱形、圆形、椭圆形、矩形和多边形之一种。5.根据权利要求1所述的拱桥式明洞结构，其特征在于，所述支承主体由钢筋混凝土或混凝土构成；明洞由钢材、玻璃钢或钢拱肋与柔性防护网组合构成，以减轻自重。
【专利摘要】本实用新型公开了一种拱桥式明洞结构，主要由明洞及其支承主体构成，支承主体由多个平行于隧道轴线且相互独立和并列设置的支承单元构成，优选为三个支承单元，即左支承单元、右支承单元和中间支承单元；各支承单元各自由桩基础、立于桩基础上承台、立于承台上的主拱圈上的空腹拱桥构成；所述明洞两侧边墙分别设置在左支承单元和右支承单元的空腹拱桥上，明洞两侧边墙上设置有通透的拱形孔洞。采用本实用新型的结构可降低在山区和深谷沟壑地段隧道明洞的施工难度，提高隧道明洞在山体坡面与沟壑地段防御地质灾害的性能，明洞采用并行排列且相互独立的空腹拱桥进行支撑，消除了因道路拱桥上机动车辆运行时所产生的振动对拱形明洞的影响。本实用新型可节约建筑材料，降低工程造价，适合在山区复杂地形和地质条件下隧道洞口明洞工程中推广。
【IPC分类】E21D9/14
【公开号】CN204703916
【申请号】CN201520157567
【发明人】周晓军, 高波, 喻渝, 朱勇, 姜波, 周跃峰, 林本涛, 杨昌宇
【申请人】西南交通大学
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年3月19日
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