一种附属隧洞开主体隧洞的接口钢架支撑体系制造技术

本实用新型专利技术涉及一种附属隧洞开主体隧洞的接口钢架支撑体系，包括主体隧洞和主体隧洞侧方的附属隧洞；附属隧洞进主体隧洞开洞处的上半断面设置有纵向的附属隧洞门型钢架，附属隧洞门型钢架内设置有纵向的附属隧洞格栅钢架；附属隧洞进主体隧洞开洞处的主体隧洞上半断面设置有纵向的主体隧洞门型钢架，主体隧洞门型钢架内设置有横向的主体隧洞格栅钢架；主体隧洞格栅钢架和附属隧洞格栅钢架可靠连接。本实用新型专利技术解决了上软下硬岩石地层小断面进洞逐步挑高施工风险的问题，在接口拱部实现主体隧洞钢架与附属接口钢架的有效连接，能有效传递主体隧洞拱部荷载、控制隧洞拱顶沉降，并降低了拱墙开洞的施工风险。

【技术实现步骤摘要】
一种附属隧洞开主体隧洞的接口钢架支撑体系
本技术属于隧道工程
，具体涉及一种附属隧洞开主体隧洞的接口钢架支撑体系。
技术介绍
青岛地基多为岩浆岩类硬质岩石，在漫长的地壳抬升、风化、剥蚀、夷平作用的反复改造下，形成了一定厚度的风化带，其上沉积了厚度不一的第四纪松散堆积物，是典型的“上软下硬”型的地质类型。暗挖车站埋深大，其风道、出入口也均为暗挖法施工，为暗挖群洞结构，且断面大，需要在拱墙部位形成接口；由于结构断面多，开挖后的应力重分布变差，受力复杂，易发生相互影响；尤其对于上软下硬地层，拱部地层软弱或破碎，而风道进车站主体需要挑高扩挖，存在很大的施工风险；目前对该接口的处理随意性太大，给现场管理造成极大的困扰——主体隧洞开挖后往往无法及时有效支撑，拱部荷载无法向下传递，导致拱部偏压；开挖过程中往往无法实现钢架步步封闭、并形成稳定的支撑体系——若在软弱围岩及围岩较为破碎地层，便会直接威胁洞室及地表周边建筑物安全。理论上要保证主体隧洞开挖安全，荷载通过钢架向下传递，就需要刚度较大的门型钢架，并保证初支与围岩密贴，形成稳定的支撑体系。而主体隧洞开挖面积较大，一次性开挖到位风险极大，通常是附属隧洞上半断面开挖完后进主体隧洞开洞，分部开挖，及时完成支护封闭成环，使其与围岩共同作用形成联合支护体系，减小地表的沉降。因此，对于接口断面处，应采取超前支护措施与封闭钢架相结合以形成完整的支护体系，缩短循环进尺，随挖随支，步步封闭，方能保证施工安全，将风险降到最低。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种附属隧洞开主体隧洞的接口钢架支撑体系，能有效传递主体隧洞拱部荷载，实现接口拱部主体隧洞的分步开挖及钢架步步封闭，从而有效控制接口开挖对洞室及地表建筑物的安全风险。本技术所采用的技术方案为：一种附属隧洞开主体隧洞的接口钢架支撑体系，其特征在于：包括主体隧洞和主体隧洞侧方的附属隧洞；附属隧洞进主体隧洞开洞处的上半断面设置有纵向的附属隧洞门型钢架，附属隧洞门型钢架内设置有纵向的附属隧洞格栅钢架；附属隧洞进主体隧洞开洞处的主体隧洞上半断面设置有纵向的主体隧洞门型钢架，主体隧洞门型钢架内设置有横向的主体隧洞格栅钢架；主体隧洞格栅钢架和附属隧洞格栅钢架可靠连接。附属隧洞门型钢架之间设置有连接筋，连接筋间隔布置；附属隧洞格栅钢架之间设置有连接筋，连接筋间隔布置。主体隧洞门型钢架外侧设置有拱部超前小导管，打设长度3.5m，打设角度与主体隧洞开挖轮廓成10°角。主体隧洞格栅钢架和附属隧洞格栅钢架通过拉结筋可靠焊接。附属隧洞格栅钢架两侧下端均设置有锁脚锚杆打设角度呈水平向下45°角。本技术具有以下优点：本技术在接口采用刚度较大、便于架设的门型钢架，在门型钢架保护下连立五榀附属隧洞钢架，实现主体隧洞钢架与附属接口钢架的有效连接，有效传递主体隧洞拱部荷载、控制隧洞拱顶沉降；开挖时采用门型钢架分段拼装，并与纵向连接筋组合，结合锁脚锚杆的钢架体系能有效缩短循环进尺，实现分步开挖、随挖随支、钢架步步封闭，具有很强的可操作性，能有效降低“小进大”的施工风险，具有较高的经济效益和社会效益，在地铁、铁路、公路等工程中有广泛的应用价值。附图说明图1为主体隧洞与附属隧洞的接口钢架支撑体系剖面关系示意图。图2为主体隧洞与附属隧洞的接口钢架支撑体系平面关系示意图。图3为主体隧洞与附属隧洞的接口钢架支撑体系立面关系示意图。图中，1-附属隧洞门型钢架，2-附属隧洞格栅钢架，3-挂网、喷混，4-主体隧洞门型钢架，5-主体隧洞格栅钢架，6-连接筋，7-拉结筋，8-主体隧洞，9-附属隧洞，10-拱部超前小导管，11-门型钢架临时竖撑，12-锁脚锚杆，13-变形缝，14-主体隧洞线路中心线，15-附属隧洞开挖中心线。具体实施方式下面结合具体实施方式对本技术进行详细的说明。本技术涉及一种附属隧洞开主体隧洞的接口钢架支撑体系，包含三部分结构，主体隧洞8、附属隧洞9及两者之间的接口钢架支撑体系。以下描述中，“纵向”为主体隧洞8掘进方向，“横向”为与“纵向”垂直的方向。本技术的具体结构为：包括主体隧洞8和主体隧洞8侧方的附属隧洞9。附属隧洞9进主体隧洞8开洞处的上半断面设置有纵向的附属隧洞门型钢架1，附属隧洞门型钢架1内设置有纵向的附属隧洞格栅钢架2。附属隧洞9进主体隧洞8开洞处的主体隧洞8上半断面设置有纵向的主体隧洞门型钢架4，主体隧洞门型钢架4内设置有横向的主体隧洞格栅钢架5。主体隧洞格栅钢架5和附属隧洞格栅钢架2可靠连接。附属隧洞门型钢架1之间设置有连接筋6，连接筋6间隔布置；附属隧洞格栅钢架2之间设置有连接筋6，连接筋6间隔布置。主体隧洞门型钢架4外侧设置有拱部超前小导管10，打设长度3.5m，打设角度与主体隧洞8开挖轮廓成10°角。主体隧洞格栅钢架5和附属隧洞格栅钢架2通过拉结筋7可靠焊接。附属隧洞格栅钢架2两侧下端均设置有锁脚锚杆12打设角度呈水平向下45°角。上述附属隧洞开主体隧洞的接口钢架支撑体系的施工方法，由以下步骤实现：步骤一：附属隧洞9上半断面贯通后，在接口拱部开挖线外侧打设拱部超前小导管10，并注浆加固拱部地层；步骤二：准备开挖主体隧洞8上半断面，附属隧洞9开主体隧洞8的接口联立3榀附属隧洞门型钢架1，附属隧洞门型钢架1内设置临时门型钢架临时竖撑11保证钢架稳定，然后在附属隧洞门型钢架1的保护下连立五榀附属隧洞格栅钢架2，打设好锁脚锚杆12；在接口处沿车站开挖轮廓打设拱部超前小导管10，沿车站端头墙开挖一侧土体，向前开挖至第一榀主体隧洞门型钢架4位置；架设主体隧洞门型钢架4，下端部各打设两根锁脚锚杆12；将主体隧洞门型钢架4通过连接筋6焊接相连；挂网、喷混封闭；继续向前开挖，开挖进尺与主体隧洞门型钢架4间距匹配，拱部超前小导管10纵向间距为2-3倍主体隧洞门型钢架4间距；步骤三：继续向前开至主体隧洞8边墙初支外侧时，架设第一榀主体隧洞格栅钢架5，并与联立的五榀附属隧洞格栅钢架2可靠焊接，主体隧洞格栅钢架5拱脚位置打设两根锁脚锚杆12，保证结构安全；主体隧洞格栅钢架5之间设置连接筋6；挂网、喷混封闭；步骤四：沿主体隧洞8纵向开挖，开洞处联立5榀主体隧洞格栅钢架5，然后分步开挖主体隧洞8上半断面一侧导洞，破除主体隧洞门型钢架4后及时架设主体隧洞格栅钢架5；主体隧洞8上半断面采用双侧壁导坑法开挖，先开挖左右导洞，前后间隔14m，最后开挖中导洞，开挖进尺应与主体隧洞格栅钢架5间距相匹配，并打设锁脚锚杆12；主体隧洞格栅钢架5之间设置纵连接筋6，挂网、喷混封闭。本技术的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本技术说明书而对本技术技术方案采取的任何等效的变换，均为本技术的权利要求所涵盖。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种附属隧洞开主体隧洞的接口钢架支撑体系，其特征在于：包括主体隧洞（8）和主体隧洞（8）侧方的附属隧洞（9）；附属隧洞（9）进主体隧洞（8）开洞处的上半断面设置有纵向的附属隧洞门型钢架（1），附属隧洞门型钢架（1）内设置有纵向的附属隧洞格栅钢架（2）；附属隧洞（9）进主体隧洞（8）开洞处的主体隧洞（8）上半断面设置有纵向的主体隧洞门型钢架（4），主体隧洞门型钢架（4）内设置有横向的主体隧洞格栅钢架（5）；主体隧洞格栅钢架（5）和附属隧洞格栅钢架（2）可靠连接。

【技术特征摘要】
1.一种附属隧洞开主体隧洞的接口钢架支撑体系，其特征在于：包括主体隧洞（8）和主体隧洞（8）侧方的附属隧洞（9）；附属隧洞（9）进主体隧洞（8）开洞处的上半断面设置有纵向的附属隧洞门型钢架（1），附属隧洞门型钢架（1）内设置有纵向的附属隧洞格栅钢架（2）；附属隧洞（9）进主体隧洞（8）开洞处的主体隧洞（8）上半断面设置有纵向的主体隧洞门型钢架（4），主体隧洞门型钢架（4）内设置有横向的主体隧洞格栅钢架（5）；主体隧洞格栅钢架（5）和附属隧洞格栅钢架（2）可靠连接。2.根据权利要求1所述的一种附属隧洞开主体隧洞的接口钢架支撑体系，其特征在于：附属隧洞门型钢架（1）之间设置有连接筋（6），连...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵文强，龚旭东，胡智民，安秉忠，姜畔，
申请(专利权)人：中铁第一勘察设计院集团有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61