用于大型空洞回填的大體積空心混凝土結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】用于大型空洞回填的大體積空心混凝土結(jié)構(gòu)，以在保證結(jié)構(gòu)安全、可靠的前提下，最大限度降低混凝土用量。它包括填筑于隧道襯砌（1）外壁和大型空腔巖壁之間的回填混凝土體（2），該回填混凝土體（2）內(nèi)沿橫向、縱向間隔布設(shè)豎向孔洞（3），與豎向孔洞（3）沿豎向間隔設(shè)置混凝土橫向連接板（4）。
【專利說明】用于大型空洞回填的大體積空心混凝土結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鐵路、公路、市政工程領(lǐng)域，特別涉及一種用于大型空洞回填的大體積空心混凝土結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國民經(jīng)濟(jì)和交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展，為方便廣大民眾的出行，高鐵和高速公路越來越受到青睞，安全、快速愈發(fā)受到重視。在高速鐵路或者高速公路隧道的修建過程中，由于受復(fù)雜地質(zhì)、地形條件和目前勘測技術(shù)水平的限制，以及選線曲線半徑的限制及城市周邊既有構(gòu)筑物分布的影響，隧道將會通過一些斷層、巖溶空洞、采空區(qū)等不良地質(zhì)地段。在我國的廣西、貴州、云南等巖溶發(fā)育地區(qū)，隧道不可避免的通過一些巨型溶腔、暗河。隧道通過這些巨型溶腔、暗河的處理方式通常有三種:第一種采用棄碴回填；第二種是在隧道內(nèi)架設(shè)橋梁；第三種采用圬工回填。采用棄碴回填方案，由于回填高度較大，其工后沉降難以控制，通常應(yīng)用于傳統(tǒng)有砟道床隧道內(nèi)；隧道內(nèi)架設(shè)梁跨方案，由于要在洞內(nèi)有大量的人員、機具進(jìn)行長時間作業(yè)，對場地、洞壁穩(wěn)定性要求較高，實際應(yīng)用范圍有限；采用圬工回填方案，首先基礎(chǔ)沉降可控，能夠滿足無砟道床工后沉降要求，其次施工簡單、快速；再次，該方案能夠適應(yīng)各種環(huán)境條件，適用范圍廣。但是圬工回填方案工程量大，造價高，如何降低工程造價，節(jié)約圬工，保護(hù)環(huán)境，同時確保大體積混凝土回填結(jié)構(gòu)安全成為隧道通過大型空腔設(shè)計、施工關(guān)鍵技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于大型空洞回填的大體積空心混凝土結(jié)構(gòu)，以在保證結(jié)構(gòu)安全、可靠的前提下，最大限度降低混凝土用量。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:
[0005]本發(fā)明的用于大型空洞回填的大體積空心混凝土結(jié)構(gòu)，包括填筑于隧道襯砌外壁和大型空腔巖壁之間的回填混凝土體，其特征是:所述回填混凝土體內(nèi)沿橫向、縱向間隔布設(shè)豎向孔洞，與豎向孔洞(3 )沿豎向間隔設(shè)置混凝土橫向連接板。
[0006]本發(fā)明的有益效果是，充分利用混凝土抗壓性能強的特性，可大幅度地減少了混凝土回填量，降低工程造價，保護(hù)環(huán)境；同時在保證結(jié)構(gòu)安全、可靠的基礎(chǔ)上，較好地解決了大體積混凝土水化熱問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]本說明書包括兩幅附圖:
[0008]圖1為本發(fā)明用于大型空洞回填的大體積空心混凝土結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2為沿圖1中1-1線的剖面圖；
[0010]圖中構(gòu)件、部位名稱及所對應(yīng)標(biāo)記:
[0011]隧道襯砌1、回填混凝土體2、豎向孔洞3、混凝土橫向連接板4?！揪唧w實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0013]經(jīng)過安全和技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，目前隧道基底無排水要求的大型空腔多采用混凝土回填結(jié)構(gòu)，但混凝土工程量大，工程造價高，大體積混凝土水泥水化熱引起的體積變形開裂問題，可能影響到隧道結(jié)構(gòu)的安全和正常使用；如何安全、經(jīng)濟(jì)、便捷地解決大體積混凝土回填問題越來越受到重視和關(guān)注，減小大體積混凝土回填圬工的結(jié)構(gòu)成為隧道通過大型空腔設(shè)計、施工關(guān)鍵技術(shù)。
[0014]參照圖1和圖2，本發(fā)明用于大型空洞回填的大體積空心混凝土結(jié)構(gòu)，包括填筑于隧道襯砌I外壁和大型空腔巖壁之間的回填混凝土體2，回填混凝土體2內(nèi)沿橫向、縱向間隔布設(shè)豎向孔洞3。豎向孔洞3的設(shè)置充分利用混凝土抗壓性能強的特性，可大幅度地減少了混凝土回填量，降低工程造價，保護(hù)環(huán)境，并且較好地解決了大體積混凝土水化熱問題。參照圖1，為避免豎向孔洞3過高而引起結(jié)構(gòu)大偏心受壓，所述回填混凝土體2內(nèi)沿豎向與豎向孔洞3間隔設(shè)置混凝土橫向連接板4，可有效地加強回填混凝土體2結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，保證其安全、可靠。
[0015]參照圖1和圖2，為便于施工，所述豎向孔洞3的橫截面呈矩形或者圓形，橫截面積為4?9m2。通常，從減少圬工回填和有效地將水化熱及時疏散傳導(dǎo)出去兩方面綜合考慮，所述豎向孔洞3中，最外側(cè)豎向孔洞3與大型空腔巖壁之間的間距為3?5m，相鄰兩豎向孔洞3的橫向或者縱向中心距為4?6m。
[0016]參照圖1,所述混凝土橫向連接板4的豎向間距為8?IOm,橫向連接板4高約2m。
[0017]本發(fā)明充分利用混凝土抗壓性能強的特性，可大幅度地減少了混凝土回填量，降低工程造價，以長沙至昆明客運專線某隧道隧底巨型空腔采用圬工回填處理為例，若采用傳統(tǒng)圬工回填，需要22.7萬方，采用本發(fā)明之回填結(jié)構(gòu)后為21萬方，減少圬工17000方，節(jié)約投資約500萬元，同時較好地解決了因水化熱導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象。
[0018]以上所述只是用圖解說明本發(fā)明用于大型空洞回填的大體積空心混凝土結(jié)構(gòu)的一些原理，并非是要將本發(fā)明局限在所示和所述的具體結(jié)構(gòu)和適用范圍內(nèi)，故凡是所有可能被利用的相應(yīng)修改以及等同物，均屬于本發(fā)明所申請的專利范圍。
【權(quán)利要求】
1.用于大型空洞回填的大體積空心混凝土結(jié)構(gòu)，包括填筑于隧道襯砌(I)外壁和大型空腔巖壁之間的回填混凝土體(2)，其特征是:所述回填混凝土體(2)內(nèi)沿橫向、縱向間隔布設(shè)豎向孔洞(3 )，與豎向孔洞(3 )沿豎向間隔設(shè)置混凝土橫向連接板(4)。
2.如權(quán)利要求1所述的用于大型空洞回填的大體積空心混凝土結(jié)構(gòu)，其特征是:所述豎向孔洞(3)的橫截面呈矩形或者圓形。
3.如權(quán)利要求1所述的用于大型空洞回填的大體積空心混凝土結(jié)構(gòu)，其特征是:所述豎向孔洞(3)中，最外側(cè)豎向孔洞(3)與大型空腔巖壁之間的間距為3?5m。
4.如權(quán)利要求1所述的用于大型空洞回填的大體積空心混凝土結(jié)構(gòu)，其特征是:所述豎向孔洞(3)中，相鄰兩豎向孔洞(3)的橫向或者縱向中心距為4?6m。
5.如權(quán)利要求1所述的用于大型空洞回填的大體積空心混凝土結(jié)構(gòu)，其特征是:所述混凝土橫向連接板(4)的豎向間距為8?10m。
【文檔編號】E02D17/18GK103498477SQ201310505050
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
【發(fā)明者】李維, 鞏江峰, 張海波, 劉鵬, 張慧玲, 王宏超, 冉前先, 張東卿 申請人:中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司