阅读说明：本技术 一种隧道进口挡风结构及其施工方法 (A kind of tunnel entrance wind shielding structure and its construction method ) 是由 王兰普 刘双华 李斌 陈键 孙文东 孔张宇 吕风英 岳明奕 贾涛 徐士超 王润 于 2019-08-15 设计创作，主要内容包括：本发明涉及隧道开挖技术领域,具体涉及一种隧道进口挡风结构及其施工方法。一种隧道进口挡风结构,包括：设于隧道进口预定位置的至少一个第一骨架；若干第一柔性挡风件和若干第二柔性挡风件,第一柔性挡风件和第二柔性挡风件的至少一个边缘与第一骨架固定,剩余至少一个边缘具有在受到冲击波时远离初始位置的自由状态,第一柔性挡风件和第二柔性挡风件在未受到冲击波时完全覆盖隧道进口。本发明提供的挡风结构在冬季隧道施工时,能够很好地避免爆破冲击波对隧道进口挡风结构的破坏。还涉及一种隧道进口挡风结构的施工方法。(The present invention relates to tunnel excavation technical fields, and in particular to a kind of tunnel entrance wind shielding structure and its construction method.A kind of tunnel entrance wind shielding structure, comprising: at least one first skeleton set on tunnel entrance predetermined position；Several first flexible weatherseals and several second flexible weatherseals, at least one edge of first flexible weatherseal and the second flexible weatherseal is fixed with the first skeleton, at least one remaining edge has, and tunnel entrance is completely covered when being not affected by shock wave far from the free state of initial position, the first flexible weatherseal and the second flexible weatherseal when by shock wave.Wind shielding structure provided by the invention in winter constructing tunnel when, destruction of the Blasting shock wave to tunnel entrance wind shielding structure can be avoided well.Further relate to a kind of construction method of tunnel entrance wind shielding structure.)

一种隧道进口挡风结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及隧道开挖技术领域，具体涉及一种隧道进口挡风结构及其施工方法。

背景技术

随着运输事业的发展和技术的进步，尤其是工程***的应用，修建通航隧道和道路隧道的工程也发展起来。铁路建筑的发展促使隧道工程迅速发展，修建的隧道数量也迅速增多。近年来，汽车运输量不断增加，公路路线标准相应提高，公路隧道也逐渐增多。隧道在严寒地区冬季施工中，受气候条件影响，冬季气温较低，导致隧洞开挖在冬季便无法正常实施。但由于隧洞、地下厂房等地下工程施工受外界气温影响较小，在采取一定的保温措施情况下，地下工程施工能够正常进行。

例如，中国专利文献CN206111210U公开了一种严寒地区长隧道冬季混凝土保温抗冻装置，包括设置在隧道洞口处的隧道防寒保温门帘，该门帘为单块门帘，并通过三角支撑和混凝土挡块直接搭设在隧道洞口处。因隧洞在开挖时，采用上述门帘的设置方式，受***冲击波的影响，门帘极易损坏，使得门帘起不到应有的挡风保温效果，达不到隧洞在冬季施工所需的正常温度。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服冬季隧道施工时隧道洞口处挡风门帘易损坏的缺陷，从而提供一种隧道进口挡风结构及其施工方法。

本发明提供一种隧道进口挡风结构，包括：

设于隧道进口预定位置的至少一个第一骨架；

若干第一柔性挡风件和若干第二柔性挡风件，第一柔性挡风件和第二柔性挡风件的至少一个边缘与第一骨架固定，剩余至少一个边缘具有在受到冲击波时远离初始位置的自由状态，第一柔性挡风件和第二柔性挡风件在未受到冲击波时完全覆盖隧道进口。

优选的是，第一柔性挡风件和第二柔性挡风件处于自由状态的边缘为相互靠近的两个边缘。

优选的是，还包括至少一个第二骨架和至少一个第三柔性挡风件，第一骨架设于隧道进口的顶壁处，第二骨架设于第一骨架的下方，且与隧道进口的侧壁固定；

第一柔性挡风件和第二柔性挡风件设于第一骨架和第二骨架之间，第三柔性挡风件设于第二骨架和隧道进口底壁之间，且至少一个边缘与第二骨架固定，剩余至少一个边缘具有在受到冲击波时远离初始位置的自由状态。

优选的是，第一柔性挡风件、第二柔性挡风件和第三柔性挡风件均为上端边缘固定，剩余边缘为自由状态。

优选的是，第一骨架和第二骨架上分别设有若干第一安装件和若干第二安装件，第一柔性挡风件和第二柔性挡风件均通过第一安装件与第一骨架固定，第三柔性挡风件通过第二安装件与第二骨架固定。

优选的是，第一骨架上设有若干与隧道进口顶壁固定的第一插筋，第二骨架两端设有若干与隧道进口侧壁固定的第二插筋。

本发明还提供了一种隧道进口挡风结构的施工方法，包括以下步骤：在隧道进口预定位置设置至少一个第一骨架，将若干第一柔性挡风件和若干第二柔性挡风件的至少一个边缘与第一骨架固定，剩余至少一个边缘具有在受到冲击波时远离初始位置的自由状态，第一柔性挡风件和第二柔性挡风件在未受到冲击波时完全覆盖隧道进口。

优选的是，在第一骨架的下方设置至少一个第二骨架，在第二骨架和隧道进口底壁之间设置第三柔性挡风件，第三柔性挡风件的至少一个边缘与第二骨架固定，剩余至少一个边缘具有在受到冲击波时远离初始位置的自由状态。

优选的是，在第一骨架上设置若干第一插筋，在第二骨架两端设置若干第二插筋，将第一插筋***隧道进口顶壁固定，将第二插筋***隧道进口侧壁固定。

优选的是，沿隧道的延伸方向设置至少两组挡风结构。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的隧道进口挡风结构，包括若干第一柔性挡风件和若干第二柔性挡风件，第一柔性挡风件和第二柔性挡风件的至少一个边缘与第一骨架固定，剩余至少一个边缘具有在受到冲击波时远离初始位置的自由状态，第一柔性挡风件和第二柔性挡风件在未受到冲击波时完全覆盖隧道进口。冬季隧道施工，***冲击波到达隧道进口挡风结构时，第一柔性挡风件和第二柔性挡风件处于自由状态的边缘会被冲击波吹起或吹开至将封闭的隧道进口快速打开的位置，这样冲击波就会从第一柔性挡风件和第二柔性挡风件打开的缝隙中快速冲出，从而避免了冲击波直接作用在挡风结构上，由于挡风结构局部短时受力较大，导致其被冲击波损坏的问题。***冲击波过后，第一柔性挡风件和第二柔性挡风件处于自由状态的边缘自然下落至完全覆盖隧道进口，起到相应的保温作用。

2.本发明提供的隧道进口挡风结构，还包括至少一个第二骨架和至少一个第三柔性挡风件，第一骨架设于隧道进口的顶壁处，第二骨架设于第一骨架的下方，且与隧道进口的侧壁固定，第一柔性挡风件和第二柔性挡风件设于第一骨架和第二骨架之间，第三柔性挡风件设于第二骨架和隧道进口底壁之间，且至少一个边缘与第二骨架固定，剩余至少一个边缘具有在受到冲击波时远离初始位置的自由状态。通过增加设置第二骨架以及多个第三柔性挡风件，将一个整块的挡风结构分割为相互拼接的多个，从而增加了处于自由状态的柔性挡风件的数量，使得受到的冲击波被分散，从而从不同的方向释放能量，极大地削弱***冲击波对挡风结构的破坏作用，同时第二骨架和第三柔性挡风件数量和位置均可调，使得挡风结构能够随洞口大小或施工现场***冲击波的强度来调节，使得挡风结构的应用范围不受限制。挡风件和骨架均为独立结构，当单个挡风件或骨架损坏时能够对损坏的挡风件或骨架进行单独更换，减少后期运行处理难度，降低维护成本。

3.本发明提供的隧道进口挡风结构，第一骨架上设有若干与隧道进口顶壁固定的第一插筋，第二骨架两端设有若干与隧道进口侧壁固定的第二插筋。利用插筋将第一骨架与第二骨架安装到隧道洞内，安装操作简单，运行维护成本低。

4.本发明提供的隧道进口挡风结构的施工方法，沿所述隧道的延伸方向设置至少两组挡风结构.当隧道洞外的强风或***冲击波将隧道进口处的柔性挡风件吹起时，隧道洞外的冷空气会进入洞内，处于隧道内部的第二组挡风结构能够对冷空气再次阻挡，避免当处于隧道进口处挡风结构的柔性挡风件被***冲击波或外部空气吹起时，隧道洞外的冷空气迅速进入洞内，进一步保证了隧道进口挡风结构对隧道内部的保温作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明

具体实施方式

或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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他的附图。

图1为本发明的实施方式中提供的隧道进口挡风门帘的示意图。

图2为本发明的实施方式中提供的第一骨架和第二骨架的安装示意图。

附图标记说明：1、第一柔性挡风件；2、第二柔性挡风件；3、第三柔性挡风件；4、第一骨架；5、第二骨架；6、第一安装件；7、第二安装件；8、第一插筋；9、第二插筋。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

图1－2为本发明提供的隧道进口挡风结构的一种具体实施方式，包括：在距离隧道掌子面200m的隧道进口顶壁上设有一个第一骨架4，第一骨架4为与隧道进口顶壁形状一致的弧形。在第一骨架4上设有一个第一柔性挡风件1和两个第二柔性挡风件2，第一柔性挡风件1为近似长方形，设于中间，两个第二柔性挡风件2分设在第一柔性挡风件1的两侧，为近似梯形。第一柔性挡风件1和第二柔性挡风件2均为棉布门帘。第一柔性挡风件1和第二柔性挡风件2的上边缘与第一骨架4固定，剩余的边缘具有在受到冲击波时远离初始位置的自由状态，为了保证保温效果，第一柔性挡风件1和第二柔性挡风件2在未受到冲击波时完全覆盖隧道进口。冬季隧道施工，***冲击波到达隧道进口挡风结构时，第一柔性挡风件1和第二柔性挡风件2处于自由状态的边缘会被冲击波吹起或吹开至将封闭的隧道进口快速打开的位置，这样冲击波就会从第一柔性挡风件和第二柔性挡风件打开的缝隙中快速冲出，从而避免了冲击波直接作用在挡风结构上，由于挡风结构局部短时受力较大，导致其被冲击波损坏的问题。***冲击波过后，第一柔性挡风件1和第二柔性挡风件2处于自由状态的边缘自然下落完全至覆盖隧道进口，在保证对隧道洞内进行保温的同时能够很好地避免***冲击波对隧道进口挡风结构的破坏。

为了最大程度上降低冲击波对挡风结构的破坏，第一骨架4设于隧道进口的顶壁处，在第一骨架4的下方还设有水平延伸的第二骨架5，第二骨架5上并排设有两个第三柔性挡风件3，且第二骨架5与隧道进口的侧壁固定。具体的，第一柔性挡风件1和第二柔性挡风件2设于第一骨架4和第二骨架5之间，第三柔性挡风件3设于第二骨架5和隧道进口底壁之间，且一个边缘与第二骨架5固定，剩余至边缘具有在受到冲击波时远离初始位置的自由状态。由于挡风结构中央受到的冲击波强度最大，而现有的挡风结构为保证保温效果，一般会将挡风结构与隧道洞口完全固定，而本申请中则将一个整体的挡风结构分为相互拼接的多块，并将每一个柔性挡风件的顶部固定，从而使得冲击波不仅可以从不同的方向冲出分散，还保证了冲击波冲出后柔性挡风件能够迅速恢复至覆盖洞口的位置，不会轻易被吹起打开，最大程度上保证保温效果。。

为了边缘柔性挡风件与骨架的安装固定，在第一骨架4和第二骨架5上分别间隔设有若干第一安装件6和若干第二安装件7，第一柔性挡风件1和第二柔性挡风件2均通过第一安装件6与第一骨架4固定，第三柔性挡风件3通过第二安装件7与第二骨架5固定。具体的，第一安装件6和第二安装件7均可为挂钩，第一柔性挡风件1、第二柔性挡风件2和第三柔性挡风件3的顶部成型有相应的通孔。

第一骨架4上设有若干与隧道进口顶壁固定的第一插筋8，多根第一插筋8均为单根长75cm的Φ25钢筋，第一插筋8一端***隧道洞顶壁内65cm，另一端与第一骨架4焊接，用于将第一骨架4固定到隧道洞顶部上，第二骨架5两端均设有两根第二插筋9，两根第二插筋9呈V型排布，第二插筋9为长150cm的Φ25钢筋，第二插筋9一端***隧道洞侧壁内120cm，外露30cm与第二骨架5牢固焊接，利用插筋将第一骨架4与第二骨架5安装到隧道洞内，安装操作简单，运行维护成本低。

第一挡风件、第二挡风件、第三挡风件、第一骨架4和第二骨架5均为独立结构，当单个挡风件或骨架损坏时能够对损坏的挡风件或骨架进行单独更换，减少后期运行处理难度，降低维护成本。

第一骨架4为一根Ф48钢管，第二骨架5为I20a工字钢。

一种隧道进口挡风结构的施工方法，包括以下步骤：在距离隧道掌子面200m的隧道进口顶壁上设置一个Ф48钢管作为第一骨架4，将一个第一柔性挡风件1和两个第二柔性挡风件2的一个边缘上的通孔穿入第一骨架4的挂钩中实现二者的固定，剩余边缘具有在受到冲击波时远离初始位置的自由状态，第一柔性挡风件1和第二柔性挡风件2在未受到冲击波时完全覆盖隧道进口。

在第一骨架4的下方设置一个第二骨架5，在第二骨架5和隧道进口底壁之间设置两个第三柔性挡风件3，第三柔性挡风件3的一个边缘上的通孔穿入第二骨架5的挂钩中实现二者的固定，剩余边缘具有在受到冲击波时远离初始位置的自由状态。

在第一骨架4上设置若干第一插筋8，在第二骨架5两端设置若干第二插筋9，将第一插筋8***隧道进口顶壁固定，将第二插筋9***隧道进口侧壁固定。

为了保证保温效果，沿隧道的延伸方向设置两组挡风结构，第一道距离洞口10m，第二道距离洞口40m，挡风结构的具体数量结合保温需要及掌子面桩号进行设置，隧道洞最内部的挡风结构离掌子面至少200m。

作为替代的实施方式，第一柔性挡风件1、第二柔性挡风件2和第三柔性挡风件3均为硬质塑料膜。

作为替代的实施方式，第一柔性挡风件1和第二柔性挡风件2处于自由状态的边缘为相互靠近的两个边缘。

作为替代的实施方式，第一安装件6和第二安装件7均可为通孔，第一柔性挡风件1、第二柔性挡风件2和第三柔性挡风件3的顶部成型有相应的挂钩。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。