【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种隧道洞门结构领域，具体为一种高速铁路隧道洞口组合式缓冲结构。
技术介绍
1、当动车组高速通过隧道时，由于列车车头突入隧道，列车与隧道衬砌内表面间的环形空间内空气受到剧烈挤压，由此在列车前方形成压缩波，以声速在隧道内传播。当压缩波传播至隧道洞口时，一部分能量以膨胀波的形式反射回隧道内，另一部分则辐射至隧道外环境中形成微气压波。隧道洞口处产生的微气压波中包含大量振动频率在0~20 hz之间的低频次声波，容易引发洞外周边建筑物结构（如门、窗等）、人体腔体与重要器官的共振，在危害结构安全的同时对附近居民的生理、心理造成一定负面影响。同时，当微气压波峰值较大时，微气压波中的高频成分还将诱发“音爆”现象，在隧道洞口出形成一定的噪音污染。
2、针对隧道洞口微气压波环境问题，主要的缓解方法有：1）改变隧道结构：如适当增大隧道净空面积或在隧道内修建辅助坑道等，以此缓解隧道洞口微气压波；2）改变列车设计参数：如增加列车头部流线型长度或改变列车断面面积，从而达到减小初始压缩波梯度的效果；3）改变隧道洞口缓冲结构型式：如增大缓冲结构开孔率、延长缓冲结构长度等，从而达到减小初始压缩波梯度并增强微气压波缓解效果的目的。且由于隧道及列车在建造时的设计参数难以改变，国内外主要采用增设隧道洞口缓冲结构的措施来缓解微气压波。
3、缓冲结构的缓解机理方面，既有研究表明隧道出口微气压波与洞内压力梯度成正相关、与出口空间立体角成负相关。对于隧道进口缓冲结构而言，主要是通过延长初始压缩波达到其峰值的时间，实现对压力梯度峰值的削减从
4、根据缓冲结构横截面面积与净空面积之比，可划分为等截面型(=1:1)与扩大截面型(＞1：1)。其中，由于扩大截面型自身的结构尺寸的限制，对洞口场地有较大的占地要求，对于洞口空间小的地形处，往往无法建造的扩大截面型缓冲结构。
5、现有缓冲结构的开孔位置、长度等设计参数固定，难以按照缓解需求进行设计，从而导致经济效益不高。同时现有缓冲结构的施工多采用台车浇筑的形式，需要铺设模版、浇筑、凝固的过程，其施工步骤复杂工期长。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种组合式缓冲结构，可根据需求设置若干个开口段衬砌，进而灵活调整缓冲结构的长度等参数，同时本申请缓冲结构采用预制板组装的方式搭建，通过借助起吊机构即可完成安装过程，省去了台车的模板搭建和浇筑凝固步骤，简化了施工流程，提高了效率。
2、为解决上述问题，本专利技术所采取的技术方案是：
3、一种高速铁路隧道洞口组合式缓冲结构，其包括：
4、开口段，其与隧道进出口的洞门衬砌结构相连接，所述开口段包括至少一开口段衬砌，所述开口段衬砌包括环形拼接模块和对称设置在所述环形拼接模块两侧的两环形连接模块，相邻两所述开口段衬砌通过穿设连接筋相连接，所述开口段衬砌上设置有围井，所述开口段衬砌内的空腔通过所述围井与外界相连通；
5、斜切段衬砌，其包括斜切段拼接模块、设置在所述斜切段拼接模块一端的斜切段连接模块和设置在所述斜切段拼接模块另一端上的帽檐结构，所述斜切段衬砌与所述开口段端部的开口段衬砌通过穿设连接筋相连接。
6、作为本专利技术的一种实施方式，所述环形拼接模块包括两对称的环形拼接单元，所述环形拼接单元包括从下至上依次拼接的第一环形预制板、第二环形预制板和第三环形预制板，所述第三环形预制板的一端竖直设置有竖部；两所述环形拼接单元的竖部相对设置，两所述竖部的两侧均连接设置有围井预制板，以形成所述围井；
7、所述环形连接模块包括两对称设置的环形连接单元，所述环形连接单元包括第一连接预制板和第二连接预制板，所述第一连接预制板的端部与所述第二连接预制板的端部相拼接，两所述环形连接单元的第二连接预制板相拼接。
8、作为本专利技术的一种实施方式，所述第一连接预制板的下部与所述第一环形预制板相拼接，所述第一连接预制板的上部与所述第二环形预制板的下部相拼接；
9、所述第二连接预制板的下部与述第二环形预制板的上部相拼接，所述第二连接预制板的上部与所述第三环形预制板相拼接；
10、所述第一环形预制板、第二环形预制板和第三环形预制板的两侧均设置有若干对插凹槽，所述第一连接预制板和第二连接预制板的一侧均设置有若干圆柱凸台，所述圆柱凸台与所述对插凹槽相嵌合以使所述环形连接单元拼接设置到所述环形拼接单元的一侧上。
11、作为本专利技术的一种实施方式，所述第一连接预制板的下部与所述第一环形预制板相对贯通开设有第一开口段孔道，所述第一连接预制板的上部与所述第二环形预制板的下部相对贯通开设有第二开口段孔道，所述第二连接预制板的下部与述第二环形预制板的上部相对贯通开设有第三开口段孔道，所述第二连接预制板的上部与所述第三环形预制板相对贯通开设有第四开口段孔道，所述第二连接预制板的上端开设有贯通的第五开口段孔道，相邻两所述开口段衬砌的第一开口段孔道、第二开口段孔道、第三开口段孔道、第四开口段孔道和第五开口段孔道相对应。
12、作为本专利技术的一种实施方式，所述斜切段拼接模块包括两对称的斜切段拼接单元和顶部斜切预制板，所述斜切段拼接单元包括从下至上依次拼接设置的第一斜切预制板、第二斜切预制板和第三斜切预制板，所述顶部斜切预制板的两端与两所述斜切段拼接单元的第三斜切预制板相拼接；
13、所述斜切段连接模块包括两对称的第三连接预制板和拼接设置在两所述第三连接预制板上的第四连接预制板。
14、作为本专利技术的一种实施方式，所述第三连接预制板的下部与所述第一斜切预制板相拼接且贯通开设有第一斜切段孔道，所述第三连接预制板的中部与所述第二斜切预制板相拼接且贯通开设有第二斜切段孔道，所述第三连接预制板的上部与所述第三斜切预制板相拼接且贯通开设有第三斜切段孔道；
15、所述顶部斜切预制板和第四连接预制板相拼接且开设有贯通的两组第四斜切段孔道和两组第五斜切段孔道。
16、作为本专利技术的一种实施方式，所述第一斜切段孔道、第二斜切段孔道、第三斜切段孔道、第四斜切段孔道和第五斜切段孔道分别与所述第一开口段孔道、第二开口段孔道、第三开口段孔道、第四开口段孔道和第五开口段孔道相对应，以穿设连接筋将若干所述开口段衬砌和斜切段衬砌相连接。
17、作为本专利技术的一种实施方式，所述斜切段衬砌的端口处呈倾斜状，其倾斜方向朝向隧道洞口。
18、作为本专利技术的一种实施方式，所述第一斜切预制板的一端设置有第一帽檐部，所述第二斜切预制板的一端设置有第二帽檐部，所述第三斜切预制板的一端设置有第三帽檐部，所述顶部斜切预制板的端部设置有第四帽檐部，两所述第一斜切预制板的第一帽檐部、两所述第二斜切预制板的第二帽檐部、两所述三斜切预制板的第三帽檐部和所述第四帽檐部拼接形成所述帽檐结构。
19、还提供一种前述高速铁路隧道洞口组合式缓冲结构的施工方本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高速铁路隧道洞口组合式缓冲结构，其特征在于，其包括：
2.根据权利要求1所述的一种高速铁路隧道洞口组合式缓冲结构，其特征在于，所述环形拼接模块包括两对称的环形拼接单元，所述环形拼接单元包括从下至上依次拼接的第一环形预制板（302）、第二环形预制板（303）和第三环形预制板（304），所述第三环形预制板（304）的一端竖直设置有竖部（304-1）；两所述环形拼接单元的竖部（304-1）相对设置，两所述竖部（304-1）的两侧均连接设置有围井预制板（307），以形成所述围井（3-1）；
3.根据权利要求2所述的一种高速铁路隧道洞口组合式缓冲结构，其特征在于，所述第一连接预制板（305）的下部与所述第一环形预制板（302）相拼接，所述第一连接预制板（305）的上部与所述第二环形预制板（303）的下部相拼接；
4.根据权利要求3所述的一种高速铁路隧道洞口组合式缓冲结构，其特征在于，所述第一连接预制板（305）的下部与所述第一环形预制板（302）相对贯通开设有第一开口段孔道（3a），所述第一连接预制板（305）的上部与所述第二环形预制板（303）
5.根据权利要求4所述的一种高速铁路隧道洞口组合式缓冲结构，其特征在于，所述斜切段拼接模块包括两对称的斜切段拼接单元和顶部斜切预制板（405），所述斜切段拼接单元包括从下至上依次拼接设置的第一斜切预制板（402）、第二斜切预制板（403）和第三斜切预制板（404），所述顶部斜切预制板（405）的两端与两所述斜切段拼接单元的第三斜切预制板（404）相拼接；
6.根据权利要求5所述的一种高速铁路隧道洞口组合式缓冲结构，其特征在于，所述第三连接预制板（406）的下部与所述第一斜切预制板（402）相拼接且贯通开设有第一斜切段孔道（5a），所述第三连接预制板（406）的中部与所述第二斜切预制板（403）相拼接且贯通开设有第二斜切段孔道（5b），所述第三连接预制板（406）的上部与所述第三斜切预制板（404）相拼接且贯通开设有第三斜切段孔道（5c）；
7.根据权利要求6所述的一种高速铁路隧道洞口组合式缓冲结构，其特征在于，所述第一斜切段孔道（5a）、第二斜切段孔道（5b）、第三斜切段孔道（5c）、第四斜切段孔道（5d）和第五斜切段孔道（5e）分别与所述第一开口段孔道（3a）、第二开口段孔道（3b）、第三开口段孔道（3c）、第四开口段孔道（3d）和第五开口段孔道（3e）相对应，以穿设连接筋将若干所述开口段衬砌（3）和斜切段衬砌（4）相连接。
8.根据权利要求5所述的一种高速铁路隧道洞口组合式缓冲结构，其特征在于，所述斜切段衬砌（4）的端口处呈倾斜状，其倾斜方向朝向隧道洞口。
9.根据权利要求8所述的一种高速铁路隧道洞口组合式缓冲结构，其特征在于，所述第一斜切预制板（402）的一端设置有第一帽檐部（402-1），所述第二斜切预制板（403）的一端设置有第二帽檐部（403-1），所述第三斜切预制板（404）的一端设置有第三帽檐部（404-1），所述顶部斜切预制板（405）的端部设置有第四帽檐部（405-1），两所述第一斜切预制板（402）的第一帽檐部（402-1）、两所述第二斜切预制板（403）的第二帽檐部（403-1）、两所述三斜切预制板（404）的第三帽檐部（404-1）和所述第四帽檐部（405-1）拼接形成所述帽檐结构（5）。
10.一种如权利要求1-9任意一项所述的高速铁路隧道洞口组合式缓冲结构的施工方法，其特征在于，其步骤包括：
...【技术特征摘要】
1.一种高速铁路隧道洞口组合式缓冲结构，其特征在于，其包括：
2.根据权利要求1所述的一种高速铁路隧道洞口组合式缓冲结构，其特征在于，所述环形拼接模块包括两对称的环形拼接单元，所述环形拼接单元包括从下至上依次拼接的第一环形预制板（302）、第二环形预制板（303）和第三环形预制板（304），所述第三环形预制板（304）的一端竖直设置有竖部（304-1）；两所述环形拼接单元的竖部（304-1）相对设置，两所述竖部（304-1）的两侧均连接设置有围井预制板（307），以形成所述围井（3-1）；
3.根据权利要求2所述的一种高速铁路隧道洞口组合式缓冲结构，其特征在于，所述第一连接预制板（305）的下部与所述第一环形预制板（302）相拼接，所述第一连接预制板（305）的上部与所述第二环形预制板（303）的下部相拼接；
4.根据权利要求3所述的一种高速铁路隧道洞口组合式缓冲结构，其特征在于，所述第一连接预制板（305）的下部与所述第一环形预制板（302）相对贯通开设有第一开口段孔道（3a），所述第一连接预制板（305）的上部与所述第二环形预制板（303）的下部相对贯通开设有第二开口段孔道（3b），所述第二连接预制板（306）的下部与述第二环形预制板（303）的上部相对贯通开设有第三开口段孔道（3c），所述第二连接预制板（306）的上部与所述第三环形预制板（304）相对贯通开设有第四开口段孔道（3d），所述第二连接预制板（306）的上端开设有贯通的第五开口段孔道（3e），相邻两所述开口段衬砌（3）的第一开口段孔道（3a）、第二开口段孔道（3b）、第三开口段孔道（3c）、第四开口段孔道（3d）和第五开口段孔道（3e）相对应。
5.根据权利要求4所述的一种高速铁路隧道洞口组合式缓冲结构，其特征在于，所述斜切段拼接模块包括两对称的斜切段拼接单元和顶部斜切预制板（405），所述斜切段拼接单元包括从下至上依次拼接设置的第一斜切预制板（402）、第二斜切预制板（403）和第三斜切预制板（404），...
【专利技术属性】
技术研发人员：王辰，王旭东，马伟斌，程爱君，韩嘉强，田经纬，李山朵，彭旸，郭小雄，安哲立，郑泽福，高龙，贾景超，柳雨昕，赵博，张飞，杨旭，张凯，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。