地下隧道出入地与高架桥连接的过渡段结构及施工方法

摘要

本发明涉及一种地下隧道出入地与高架桥连接的过渡段结构及施工方法，过渡段结构包括沿线路纵向延伸的过渡段结构体，所述过渡段结构体包括底板以及位于底板两侧的侧墙，所述过渡段结构体内位于底板上方设有用于支撑道床结构的车道板。所述车道板沿线路纵向呈斜坡设置。在过渡段结构体内设车道板结构解决轨面高出地面的高差问题，提高隧道与路基、隧道与桥梁分界轨面高度，高于设计水位。本发明直接采用明挖U型槽设车道板结构接高架桥梁，取消短路基并根据不同地质情况，U型槽结构底板设复合地基、承载桩等措施，提高结构刚度，以解决不同结构刚度不同引起差异沉降问题，减少路基段征地。

说明书

技术领域

本发明属于明挖法隧道类技术领域，具体涉及在软土地层及设计水位高出地面区域地下隧道出入地与高架桥连接的过渡段结构及施工方法。

背景技术

随着我国经济和社会的快速发展，越来越多铁路在城区采用地下线敷设。现行城际、市域、轨道交通城区地下线转郊区高架线多采用短路基过渡接高架桥方案。该方案设计技术成熟，应用广泛，通过短路基结构过渡，能使地下线隧道出入地隧道与高架线桥梁结构平顺过渡。但在软土地层及设计水位高出地面区域，该方案仍然存在以下问题：

1）软土地段，采用短路基过渡桥梁与隧道结构；结构刚度接口多，差异沉降控制难度大。

2）路基边坡结构永久占地宽度较桥梁、隧道宽；征地协调难度较大，工程投资大。

3）设计水位高出地面区域，存在地面及路基水流入隧道淹没隧道风险，影响线路安全运营。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种地下隧道出入地与高架桥连接的过渡段结构及施工方法，其采用合理的隧道结构型式以达到控制过渡段路、桥、隧不同刚度结构差异性沉降，防止雨季内涝水淹入隧道的问题，确保线路安全运营。

本发明的技术方案是这样实现的：本发明公开了一种地下隧道出入地与高架桥连接的过渡段结构，包括沿线路纵向延伸的过渡段结构体，所述过渡段结构体包括底板，所述底板的两侧分别设有侧墙，形成U型槽，所述过渡段结构体内设有用于支撑道床结构的车道板。

进一步地，过渡段结构体的一端与地下线隧道连接，过渡段结构体的另一端与高架桥或高路基连接；过渡段结构体内的车道板一端与地下隧道内的箱涵的道床底面对接，车道板的另一端与高架桥或高路基上的道床底面对接；所述车道板沿线路纵向呈斜坡设置。

进一步地，所述过渡段结构体内位于底板与车道板之间设有承重墙/承重柱，所述车道板通过承重墙/承重柱支撑在底板上。

进一步地，所述过渡段结构体与高架桥或路基对接的分界端部设有挡水墙；所述挡水墙的下端固定在过渡段结构体的底板上，所述挡水墙的上端与车道板固定连接；挡水墙的上端高于设计水位。

进一步地，所述过渡段结构体内位于底板与车道板之间采用混凝土填充代替承重墙/承重柱。

进一步地，所述车道板上位于道床结构的两侧设置排水沟；过渡段结构体两侧的侧墙的顶面高于设计水位。

进一步地，所述过渡段结构体与高架桥或路基对接的分界端的车道板高度高于设计水位。

进一步地，所述底板下方设置底板垫层；

所述底板下方设置有复合地基或承载桩/抗拔桩；过渡段结构体的侧墙上设置强弱电电缆支架；过渡段结构体的侧墙顶面设置声屏障、接触网、防抛网。

本发明公开了一种地下隧道出入地与高架桥连接的过渡段结构的施工方法，包括如下步骤:

采用明挖法对地面进行清表，结合设计水位、地层情况施工复合地基或承载桩/抗拔桩；

敷设垫层，施作结构底板；

根据线路纵坡确定车道板的轨面标高，施作底板两侧的结构侧墙，形成U型槽，在U型槽内施作承重墙/承重柱及车道板结构，形成过渡段结构体；

施作过渡段结构体与高架桥分界端部的挡水墙；

在车道板上施作道床结构及排水沟。

本发明公开了一种地下隧道出入地与高架桥连接的过渡段结构的施工方法，包括如下步骤:

采用明挖法对地面进行清表，结合设计水位、地层情况施工复合地基或承载桩/抗拔桩；

敷设垫层，施作结构底板；

根据线路纵坡确定车道板的轨面标高，施作底板两侧的结构侧墙，形成U型槽，在U型槽内的底板上填充混凝土至设定位置，形成车道板；

在车道板上施作道床结构及排水沟。

进一步地，在侧墙上施作侧墙电缆支架、侧墙顶部声屏障及接触网柱基础预埋件。

本发明至少具有如下有益效果：由于本发明的地下隧道出入地与高架桥连接的过渡段结构包括沿线路纵向延伸的过渡段结构体，所述过渡段结构体内位于底板上方设有用于支撑道床结构的车道板，在过渡段结构体内设车道板结构解决轨面高出地面的高差问题，提高隧道与路基、隧道与桥梁分界轨面高度，高于设计水位。

软土地区根据线路平纵坡情况，可直接采用明挖U型槽设车道板结构接高架桥梁，取消短路基并根据不同地质情况，U型槽结构底板设复合地基、承载桩等措施，提高结构刚度，以解决不同结构刚度不同引起差异沉降问题，减少路基段征地。用更合理的受力方式控制地下转高架差异沉降，进而达到减少专业接口衔接，减少工程数量，减少永久占地，降低工程造价的结果。

车道板两侧设高于轨面、设计水位侧墙；侧墙按需设置强弱电电缆支架,侧墙顶面按需设置声屏障、接触网基础预埋件。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例一提供的地下隧道出入地与高架桥连接的过渡段结构的横断面示意图；

图2为本发明实施例一提供的地下隧道出入地与高架桥连接的过渡段结构的纵断面示意图；

图3为本发明实施例二提供的地下隧道出入地与高架桥连接的过渡段结构的横断面示意图；

图4为本发明实施例二提供的地下隧道出入地与高架桥连接的过渡段结构的纵断面示意图。

附图中，1为地面线，2为设计水位，3为车道板，4为承重柱/承重墙，5为侧墙，6为侧墙顶面，7为承载桩/抗拔桩，8为底板垫层，9为挡水墙，10为排水沟，11为道床结构，12为素混凝土，13为轨面标高。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1和图2，本发明实施例提供一种地下隧道出入地与高架桥连接的过渡段结构，包括沿线路纵向延伸的过渡段结构体，所述过渡段结构体包括底板，所述底板的两侧分别设有侧墙5，形成U型槽，所述过渡段结构体内设有用于支撑道床结构11的车道板3。

进一步地，所述车道板3沿线路纵向呈斜坡设置，用于过渡地下隧道与高架桥或高路基之间的高度差。

进一步地，过渡段结构体一端与地下线隧道连接，另一端与高架桥连接，也可以与高路基连接；过渡段结构体内的车道板的一端与地下隧道内的箱涵的道床底面对接，车道板的另一端与高架桥或路基上的道床底面对接。

进一步地，所述车道板3上位于道床结构的两侧设置排水沟10。

进一步地，过渡段结构体两侧的侧墙5的顶面高于设计水位2。

进一步地，过渡段结构体的侧墙5按需设置强弱电电缆支架,侧墙顶面6按需设置声屏障、接触网基础预埋件等。

进一步地，过渡段结构体的侧墙顶面设置声屏障、接触网、防抛网。

进一步地，所述过渡段结构体内位于底板与车道板3之间设有承重墙/承重柱4，所述车道板3通过承重墙/承重柱4支撑在底板上。

进一步地，所述过渡段结构体与高架桥或路基对接的分界端部设有挡水墙9；所述挡水墙9的下端固定在过渡段结构体的底板上，所述挡水墙9的上端与车道板3固定连接；挡水墙9的上端高于设计水位2。

进一步地，所述过渡段结构体与高架桥或路基对接的分界端的车道板高度高于设计水位。

进一步地，所述底板下方设置底板垫层8。

进一步地，所述底板下方设置有复合地基或承载桩/抗拔桩7。

底板与承载桩/抗拔桩7通过钢筋有效连接，保证受力传递效果。

实施例二

参见图3和图4，本实施例提供一种地下隧道出入地与高架桥连接的过渡段结构，其与实施例一的区别是：所述过渡段结构体内位于底板与车道板之间采用素混凝土12填充代替承重墙/承重柱，此时端部可不设挡水墙。

本实施例的其他技术特征与实施例一相同。

实施例三

针对现地下线隧道转高架线隧道过渡段差异性沉降和设计水位2控制的不足，参见图1和图2，本发明实施例提出了一种地下隧道出入地与高架桥连接的过渡段结构的施工方法，包括如下步骤:

1、采用明挖法对地面进行清表，图1和图2中，1为地面线，结合设计水位2、地层情况施工复合地基或承载桩/抗拔桩7；

2、敷设垫层，施作结构底板，底板与承载桩/抗拔桩7钢筋有效连接；

3、根据线路纵坡确定车道板3的轨面标高13，施作底板两侧的结构侧墙5，形成U型槽，在U型槽内施作承重墙/柱及车道板3结构；

4、在侧墙上施作侧墙电缆支架、侧墙顶部声屏障及接触网柱基础预埋件；

5、施作隧道与路基、隧道与桥梁分界端部挡土/挡水墙9，防止桥梁、路基的雨水顺纵坡流入隧道；

6、在车道板3上施作道床结构，道床两侧设置排水沟。

实施例四

针对现地下线隧道转高架线隧道过渡段差异性沉降和设计水位2控制的不足，参见图3和图4，本发明实施例提出了一种地下隧道出入地与高架桥连接的过渡段结构的施工方法，包括如下步骤:

1、采用明挖法对地面进行清表，图3和图4中，1为地面线，结合设计水位2、地层情况施工复合地基或承载桩/抗拔桩7；

2、敷设垫层，施作结构底板，底板与承载桩/抗拔桩7钢筋有效连接；

3、根据线路纵坡确定车道板3的轨面标高13，施作两侧的结构侧墙5，形成U型槽，在U型槽内的底板上填充素混凝土至设定位置，形成车道板3，

4、在侧墙上施作侧墙5电缆支架、侧墙5顶部声屏障及接触网柱基础预埋件；

5、在车道板3上施作道床结构，道床两侧设置排水沟。

对于珠三角、长三角及浙江沿海地区软土地区，城区地下线与郊区高架线过渡段，以及设计水位2高出地面区域而存在地面雨水涌入隧道影响线路运营地区，本发明采用合理的隧道结构型式以达到控制过渡段路、桥、隧不同刚度结构差异性沉降，防止雨季内涝水淹入隧道的问题，确保线路安全运营。

以上所述仅是本发明的一些基本原理，并非对本发明进行任何具体数量、尺寸、形状和材质的限制，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。