專利名稱：一種城市敏感區(qū)大跨淺埋暗挖隧道支護結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利是一種城市敏感區(qū)大跨淺埋暗挖隧道支護結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，各種暗挖隧道絕大部分都采用新奧法施工原理施工。新奧法施工原理可以概括為以下幾點1、新奧法認為，巖體是結(jié)構(gòu)體系中的主要承載單元，在施工中必需盡量減少對巖體的擾動，避免過度破壞巖體的強度。2、為充分發(fā)揮巖體的承載能力，應(yīng)允許并控制巖體的變形。3、為了改善支護結(jié)構(gòu)的受力性能，施工中應(yīng)盡快閉合而成為封閉的筒形結(jié)構(gòu)。4、在施工中的各個階段，應(yīng)進行現(xiàn)場量測監(jiān)視，及時提供可靠的數(shù)量足夠的量測 fn息ο5、為了承受錨桿銹蝕、圍巖性質(zhì)惡化、流變及膨脹所引起的后續(xù)荷載，可采用復合式襯砌。6、二次襯砌原則上是在圍巖與初期支護變形基本穩(wěn)定的條件下修筑的，圍巖和支護結(jié)構(gòu)形成一個整體，因而提高了支護體系的安全度。從上述新奧法施工原理可以看出，采用新奧法施工原理的隧道是具有一定沉降量的，該沉降量根據(jù)隧道跨度、圍巖條件一般為3 10cm，甚至大于10cm。但對于城市敏感區(qū)大跨暗挖隧道，隧道洞內(nèi)隧道沉降會導致地表沉降，從而影響地表敏感區(qū)建構(gòu)筑物安全和使用功能，特別是對于高層樓區(qū)、文物區(qū)、精密試驗場所及城市密集區(qū)等。但隨著全國各個城市大量修建城市軌道交通，由于種種條件限制，不可避免修建上述類似城市敏感區(qū)大跨暗挖隧道。在不可避免修建上述類似城市敏感區(qū)大跨暗挖隧道時，因采用常規(guī)的新奧法施工原理施工會導致隧道圍巖和地面有一定的沉降，但沉降會影響地表敏感區(qū)建構(gòu)筑物安全和使用功能。故此，在上述類似城市敏感區(qū)大跨暗挖隧道采用常規(guī)的新奧法施工原理施工是不合適的。因此，有必要采用一種新技術(shù)，來解決上述類似城市敏感區(qū)大跨暗挖隧道修建問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述問題，本發(fā)明提出了一種城市敏感區(qū)大跨暗挖隧道支護結(jié)構(gòu)。采用該支護結(jié)構(gòu)僅需對常規(guī)新奧法施工原理隧道增加一定數(shù)量的預應(yīng)力錨索，即可解決城市敏感區(qū)大跨暗挖隧道修建問題。其具體技術(shù)方案如下本發(fā)明專利是一種城市敏感區(qū)大跨暗挖隧道支護結(jié)構(gòu)，包括預應(yīng)力錨索、初期支護型鋼拱架、錨墊結(jié)構(gòu)、預留錨孔、噴射混凝土、防水層、二襯混凝土等，其特征在于型鋼拱架位于圍巖初噴混凝土中，在鋼拱架之間設(shè)置錨墊結(jié)構(gòu)，錨墊結(jié)構(gòu)設(shè)有預留孔，型鋼拱架與錨墊結(jié)構(gòu)采用焊接連接，錨索數(shù)量、長度及角度依據(jù)各種工程條件和開挖步序計算確定。所述的一種城市敏感區(qū)大跨暗挖隧道支護結(jié)構(gòu)，其特征在于在型鋼拱架支護、安裝錨墊結(jié)構(gòu)及圍巖初噴混凝土完成之后，采用特定的鉆機設(shè)備，進行所述預應(yīng)力錨索鉆孔， 然后進行錨索下索、注漿、張拉、錨固、封錨等相關(guān)工序。所述的一種城市敏感區(qū)大跨暗挖隧道支護結(jié)構(gòu)，其特征在于預應(yīng)力錨索和隧道支護成一定角度，能為型鋼拱架提供向上的支撐力和壓緊巖面的水平力。所述的一種城市敏感區(qū)大跨暗挖隧道支護結(jié)構(gòu)，其特征在于所述錨墊結(jié)構(gòu)為一組一定規(guī)格的型鋼按一定的組合方式連接，其與初期支護型鋼拱架焊接連接及與圍巖初噴混凝土密貼。所述的一種城市敏感區(qū)大跨暗挖隧道支護結(jié)構(gòu)，其特征在于所述錨墊板為一定形式的鍥型鋼板，其下為一定組合方式的型鋼，上為預應(yīng)力錨具，中間為預留錨孔。所述的一種城市敏感區(qū)大跨暗挖隧道支護結(jié)構(gòu)，其特征在于所述預應(yīng)力錨具為根據(jù)工程條件選用的通用預應(yīng)力錨具。所述的一種城市敏感區(qū)大跨暗挖隧道支護結(jié)構(gòu)，其特征在于所述噴射混凝土與
普通隧道一樣。所述的一種城市敏感區(qū)大跨暗挖隧道支護結(jié)構(gòu)，其特征在于所述防水層與二襯混凝土與普通隧道一樣。所述的一種城市敏感區(qū)大跨暗挖隧道支護結(jié)構(gòu)，其特征在于所述預應(yīng)力錨索設(shè)置數(shù)量及設(shè)置角度依據(jù)各種工程條件和開挖步序計算確定。該一種城市敏感區(qū)大跨暗挖隧道支護結(jié)構(gòu)，有效解決上述隧道修建問題。一般來說，采用該支護結(jié)構(gòu)比常規(guī)新奧法原理實施該類隧道更具可實施性，也降低風險，減少造價，同時該技術(shù)具有投入少而效果明顯、工藝簡單和易于推廣應(yīng)用等特點。


圖1為本發(fā)明專利一種城市敏感區(qū)大跨暗挖隧道支護結(jié)構(gòu)典型斷面示意圖。圖2為本發(fā)明專利一種城市敏感區(qū)大跨暗挖隧道支護結(jié)構(gòu)布置關(guān)系示意圖。圖3為本發(fā)明專利一種城市敏感區(qū)大跨暗挖隧道支護結(jié)構(gòu)錨墊結(jié)構(gòu)平面示意圖。圖4為本發(fā)明專利一種城市敏感區(qū)大跨暗挖隧道支護結(jié)構(gòu)錨墊結(jié)構(gòu)I-I大樣圖。圖中1——預應(yīng)力錨索；2——錨墊結(jié)構(gòu)；3——型鋼拱架；4——噴射混凝土 ； 5——防水層；6——二襯混凝土 ；7——預留錨孔；8——隧道圍巖；31——錨墊結(jié)構(gòu)工字鋼；32——錨墊結(jié)構(gòu)錨墊板；33—一錨墊結(jié)構(gòu)錨具；L——初期支護型鋼拱架間距；b——初期支護型鋼拱架寬度；B——錨墊結(jié)構(gòu)錨墊板邊長；H——初期支護型鋼拱架及錨墊結(jié)構(gòu)工字鋼高度；hi——型鋼拱架與圍巖間距；h2——錨墊結(jié)構(gòu)錨墊板厚度；D——預留錨孔直徑。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明專利具體說明參數(shù)確定采用該技術(shù)需要結(jié)合工程條件和開挖步序，具體包括型鋼拱架參數(shù)、 預應(yīng)力錨索布置方式及參數(shù)等相關(guān)參數(shù)。
具體實施步驟一、采用該技術(shù)需要結(jié)合工程條件和開挖步序，進行相關(guān)設(shè)計。二、按設(shè)計步序開挖。三、初期支護型鋼拱架、安裝錨墊結(jié)構(gòu)、初噴噴射混凝土、普通錨索施作及噴射混凝土，此步需預留預應(yīng)力錨索位置。三、預應(yīng)力錨索鉆孔、下索、注漿、錨固、封錨等相關(guān)工序。四、其他工序同常規(guī)暗挖隧道施工工藝。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明專利是一種城市敏感區(qū)大跨暗挖隧道支護結(jié)構(gòu)，包括預應(yīng)力錨索、初期支護型鋼拱架、錨墊結(jié)構(gòu)、預留錨孔、噴射混凝土、防水層、二襯混凝土等，其特征在于型鋼拱架位于圍巖初噴混凝土中，在鋼拱架之間設(shè)置錨墊結(jié)構(gòu)，錨墊結(jié)構(gòu)設(shè)有預留孔，型鋼拱架與錨墊結(jié)構(gòu)采用焊接連接，錨索數(shù)量、長度及角度依據(jù)各種工程條件和開挖步序計算確定。
2.權(quán)利要求1所述的一種城市敏感區(qū)大跨暗挖隧道支護結(jié)構(gòu)，其特征在于在型鋼拱架支護、安裝錨墊結(jié)構(gòu)及圍巖初噴混凝土完成之后，采用特定的鉆機設(shè)備，進行所述預應(yīng)力錨索鉆孔，然后進行錨索下索、注漿、張拉、錨固、封錨等相關(guān)工序。
3.權(quán)利要求1所述的一種城市敏感區(qū)大跨暗挖隧道支護結(jié)構(gòu)，其特征在于預應(yīng)力錨索和隧道支護成一定角度，能為型鋼骨架提供向上的支撐力和壓緊巖面的水平力。
4.權(quán)利要求1所述的一種城市敏感區(qū)大跨暗挖隧道支護結(jié)構(gòu)，其特征在于所述錨墊結(jié)構(gòu)為一組一定規(guī)格的型鋼按一定的組合方式連接，其與初期支護型鋼拱架焊接連接及與圍巖初噴混凝土密貼。
5.權(quán)利要求1所述的一種城市敏感區(qū)大跨暗挖隧道支護結(jié)構(gòu)，其特征在于所述錨墊板為一定形式的鍥型鋼板，其下為一定組合方式的型鋼，上為預應(yīng)力錨具，中間為預留錨孔。
6.權(quán)利要求1所述的一種城市敏感區(qū)大跨暗挖隧道支護結(jié)構(gòu)，其特征在于所述預應(yīng)力錨具為根據(jù)工程條件選用的通用預應(yīng)力錨具。
7.權(quán)利要求1所述的一種城市敏感區(qū)大跨暗挖隧道支護結(jié)構(gòu)，其特征在于所述噴射混凝土與普通隧道一樣。
8.權(quán)利要求1所述的一種城市敏感區(qū)大跨暗挖隧道支護結(jié)構(gòu)，其特征在于所述防水層與二襯混凝土與普通隧道一樣。
9.權(quán)利要求1所述的一種城市敏感區(qū)大跨暗挖隧道支護結(jié)構(gòu)，其特征在于所述預應(yīng)力錨索設(shè)置數(shù)量及設(shè)置角度依據(jù)各種工程條件和開挖步序計算確定。
全文摘要
本發(fā)明專利提出了一種城市敏感區(qū)大跨暗挖隧道支護結(jié)構(gòu)。采用該支護結(jié)構(gòu)僅需對常規(guī)新奧法施工原理隧道增加一定數(shù)量的預應(yīng)力錨索，即可有效解決城市敏感區(qū)大跨暗挖隧道修建問題。該支護結(jié)構(gòu)包括預應(yīng)力錨索、初期支護型鋼拱架、錨墊結(jié)構(gòu)、預留錨孔、噴射混凝土、防水層、二襯混凝土等。一般來說，采用該支護結(jié)構(gòu)比常規(guī)新奧法原理實施該類隧道更具可實施性，也降低風險、減少造價，同時具有投人少而效果明顯、工藝簡單和易于推廣應(yīng)用等特點。
文檔編號E21D20/00GK102345463SQ20111032884
公開日2012年2月8日 申請日期2011年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月19日
發(fā)明者張志勇, 皋北, 連佳機, 陳小平 申請人:中交第一公路工程局有限公司