一种隧道支护结构制造技术

一种隧道支护结构，针对垂直下穿已有隧道情况下施工新隧道，在新隧道上方施工似圆拱型钢‑混凝土结构隔离两个隧道，避免两个隧道相互影响(下部隧道施工对上部产生扰动，上部隧道通车的动载荷对下部隧道施工/运行产生扰动)。通过垂直小井、前后小巷、左右小巷作为施工各类注浆钢管的空间，一方面上述施工对已有隧道不产生扰动，施工似圆拱型钢‑混凝土结构与隧道开挖互不干涉(可同步进行)，不影响隧道开挖工期；另一方面，垂直小井、前后小巷、左右小巷后期可灌注混凝土，形成似圆拱型钢‑混凝土结构的支撑结构，且将所有的注浆钢管连接为一体结构，即使个别注浆钢管产生松动对隧道整体也不产生影响。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道支护结构
本专利技术涉及隧道施工领域，具体涉及一种隧道下穿已有隧道的支护结构。
技术介绍
隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道等。随着我国经济的快速发展，为了适应现代城市的发展，将会越来越多的出现隧道，此时，不免会出现隧道交互的情况，通常已有隧道建设深度较浅，新建的隧道深度较深，因此会出现隧道下穿已有隧道的情况，但是隧道开挖过程中不免会造成上覆地层的沉降甚至更大的扰动，从而影响上面隧道的安全以及使用寿命，因此急需一种可保证上面隧道不受下面隧道开挖扰动且可安全长久使用的隧道下穿已有隧道的支护结构。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术提供一种隧道支护结构，包括新建隧道、已有隧道，新建隧道垂直下穿位于其上方的已有隧道，在新建隧道下穿之前，即在新建隧道施工至影响已有隧道时之前，包括如下支护结构：四个垂直小井，布置在新建隧道两侧同时也是在已有隧道两侧，垂直小井前后位置需保证施工时不影响已有隧道，且每个垂直小井距离新建隧道的距离相同、距离已有隧道的距离也相同，垂直小井的井深大于新建隧道的最大深度；前后小巷，在垂直小井的底端，且贯通位于新建隧道同一侧的两个垂直小井，前后小巷与新建隧道平行；左右小巷，在垂直小井中段附近，左右小巷贯通位于已有隧道同一侧的两个垂直小井，左右小巷与已有隧道平行，左右小巷最底端高于新建隧道顶端一定距离；自前后小巷斜向新建隧道上方施工的第一注浆钢管，第一注浆钢管垂直于新建隧道，第一注浆钢管全管段皆可注浆，第一注浆钢管的前后间距保证注浆浆液可以连通；平行于新建隧道的第二注浆钢管，自左右小巷施工，第二注浆钢管左右间距保证注浆浆液可以连通，第二注浆钢管径向断面为圆弧形，左右两端的第二注浆钢管与第一注浆钢管顶端抵接；似圆拱型钢-混凝土结构，由第一注浆钢管和第二注浆钢管以及两者注入的混凝土构成，在新建隧道上方，已有隧道下方；自前后小巷向远离新建隧道方向施工的第三注浆钢管，第三注浆钢管上下成多行，如两行，前后成多排，前后间距与第一钢管相同，且在同一个径向剖面，第三注浆钢管及其注入的混凝土形成似圆拱型钢-混凝土结构的底座；第二注浆钢管两端部采用第二连接结构进行连接；第一注浆钢管位于前后小巷的一端采用第一连接结构进行连接，第三注浆钢管位于前后小巷的一端采用第三连接结构进行连接，同时通过第一连接结构与第三注浆钢管位于前后小巷的一端或者与第三连接结构进行连接；垂直小井内下有钢筋笼且与端部的第一连接结构、第二连接结构、第三连接结构连接；前后小巷、左右小巷、垂直小井内还灌注有混凝土；上述支护结构施工完成且稳定后，新建隧道下穿至已有隧道处时还包括如下支护结构：支护注浆钢管，包括长注浆钢管与短注浆钢管，在同一径向剖面上，长注浆钢管与短注浆钢管交错布置，其中最中间的支护注浆钢管为长注浆钢管，紧挨着两侧为短注浆钢管，以此交替向两侧布置；通过长注浆钢管与短注浆钢管注入的混凝土浆体，长注浆钢管注入的混凝土浆体可以对新建隧道开挖后土石下沉在似圆拱型钢-混凝土结构紧贴土石处的下部产生的空隙进行充填；短注浆钢管注入的混凝土浆体将紧邻新建隧道上端的土石加固密实；支护注浆钢管端部通过钢带连接，每个钢带连接前后两个支护注浆钢管，且径向上相邻的钢带在轴向上交错布置；在前后两排支护注浆钢管之间设置一个钢拱架，通过钢拱架支撑钢带，进而支撑支护注浆钢管。优选的，新建隧道可以是圆形，或者半圆拱型。优选的，垂直小井、前后小巷、左右小巷的断面在满足各类注浆钢管施工需求的前提下尽量小。优选的，前后小巷和/或左右小巷施工后可进行相应的支护，支护结构后期可以与第一注浆钢管、第二注浆钢管焊接为一体。优选的，同一轴向位置处的第一注浆钢管可以一次施工两个，使第一注浆钢管深部位置相交，形成一个X形，相交位置紧靠位于左右两侧的第二注浆钢管正下方，以形成对第二注浆钢管的托举作用。优选的，自前后小巷向靠近新建隧道的方向也施工有第三注浆钢管，位置与远离新建隧道方向的第三注浆钢管一一对应，第三注浆钢管及其注入的混凝土形成的结构与似圆拱型钢-混凝土结构形成封闭式结构将新建隧道包围。优选的，首先进行长注浆钢管的注浆，注浆自中间向两侧逐个进行以便于浆液自高处向低处扩散，提高注浆效果，然后进行短注浆钢管注浆。优选的，支护注浆钢管端部与新建隧道断面齐平，即不外漏，钢拱架位于支护注浆钢管断面处，在钢拱架对应支护注浆钢管处焊接有圆管，支护注浆钢管端部插入该圆管内，圆管最终深入到土石中。优选的，各类注浆钢管采用多段接续方式连接而成，各类注浆钢管可通过钻头带动以钻进入设定施工位置，最后钻头同注浆钢管一同留在土石中。本专利技术的有益技术效果为：1、针对垂直下穿已有隧道情况下施工新隧道，提出在新隧道上方施工似圆拱型钢-混凝土结构隔离两个隧道，避免两个隧道相互影响(下部新隧道施工对上部产生扰动，上部隧道通车的动载荷对下部隧道施工/运行产生扰动)，且圆拱型结构稳定性强，类型拱型桥，不怕上部产生的载荷。2、创造性的提出通过垂直小井、前后小巷、左右小巷作为施工各类注浆钢管的空间，一方面上述施工对已有隧道不产生扰动，施工似圆拱型钢-混凝土结构与隧道开挖互不干涉(可同步进行)，不影响隧道开挖工期，且可避免地形复杂不利于施工的问题；另一方面，垂直小井、前后小巷、左右小巷后期灌注混凝土，形成似圆拱型钢-混凝土结构的支撑结构，且将所有的注浆钢管连接为一体结构(连接结构、灌注混凝土)，即使个别注浆钢管产生松动对隧道整体也不产生影响(相邻的结构产生支撑协助作用)。3、似圆拱型钢-混凝土结构顶部(拱部)采用水平注浆钢管(类似管幕)，两侧采用垂直注浆钢管，使得侧部的注浆钢管可以对顶部的水平注浆钢管产生支撑，与现有技术的中仅采用水平注浆钢管的管幕不同，这种支撑结构结构稳定性更高；且侧部注浆钢管可以采用X型结构；另外给似圆拱型钢-混凝土结构施工了底座，可以将受力传动到远处。4、新建隧道的支护注浆钢管采用长短交替布置，长注浆钢管可对深部进行注浆加固，起到悬吊作用，牢牢抓住深部土石，短注浆钢管可对隧道近部土石进行加固并与深部土石连接为一体。注浆时首先进行长注浆钢管的注浆，可对隧道开挖后土石下沉在似圆拱型钢-混凝土结构紧贴土石处的下部产生的空隙进行充填，注浆自中间向两侧逐个进行以便于浆液自高处向低处扩散，提高注浆效果。5、支护注浆钢管端部与隧道断面齐平，钢拱架的施工位置位于支护注浆钢管断面处，在钢拱架对应支护注浆钢管处焊接一个圆管，使得支护注浆钢管端部可以插入该圆管内，如此可以简化支护注浆钢管端部锚固程序，防止支护注浆钢管松动，并将支护注浆钢管连接在一起(节约钢带的使用)。6、钢带仅连接前后两个支护注浆钢管，节约用量，同时交错的布置方式可以将所有的支护注浆钢管连接为一体结构，整体受力，稳定性更高。附图说明图1是隧道支护结构俯视图。图2是新建隧道本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道支护结构，包括新建隧道、已有隧道，新建隧道垂直下穿位于其上方的已有隧道，在新建隧道下穿之前，即在新建隧道施工至影响已有隧道时之前，包括如下支护结构：四个垂直小井，布置在新建隧道两侧同时也是在已有隧道两侧，垂直小井前后位置需保证施工时不影响已有隧道，且每个垂直小井距离新建隧道的距离相同、距离已有隧道的距离也相同，垂直小井的井深大于新建隧道的最大深度；前后小巷，在垂直小井的底端，且贯通位于新建隧道同一侧的两个垂直小井，前后小巷与新建隧道平行；左右小巷，在垂直小井中段附近，左右小巷贯通位于已有隧道同一侧的两个垂直小井，左右小巷与已有隧道平行，左右小巷最底端高于新建隧道顶端一定距离；自前后小巷斜向新建隧道上方施工的第一注浆钢管，第一注浆钢管垂直于新建隧道，第一注浆钢管全管段皆可注浆，第一注浆钢管的前后间距保证注浆浆液可以连通；平行于新建隧道的第二注浆钢管，自左右小巷施工，第二注浆钢管左右间距保证注浆浆液可以连通，第二注浆钢管径向断面为圆弧形，左右两端的第二注浆钢管与第一注浆钢管顶端抵接；似圆拱型钢-混凝土结构，由第一注浆钢管和第二注浆钢管以及两者注入的混凝土构成，在新建隧道上方，已有隧道下方；自前后小巷向远离新建隧道方向施工的第三注浆钢管，第三注浆钢管上下成多行，如两行，前后成多排，前后间距与第一钢管相同，且在同一个径向剖面，第三注浆钢管及其注入的混凝土形成似圆拱型钢-混凝土结构的底座；第二注浆钢管两端部采用第二连接结构进行连接；第一注浆钢管位于前后小巷的一端采用第一连接结构进行连接，第三注浆钢管位于前后小巷的一端采用第三连接结构进行连接，同时通过第一连接结构与第三注浆钢管位于前后小巷的一端或者与第三连接结构进行连接；垂直小井内下有钢筋笼且与端部的第一连接结构、第二连接结构、第三连接结构连接；前后小巷、左右小巷、垂直小井内还灌注有混凝土；/n上述支护结构施工完成且稳定后，新建隧道下穿至已有隧道处时还包括如下支护结构：支护注浆钢管，包括长注浆钢管与短注浆钢管，在同一径向剖面上，长注浆钢管与短注浆钢管交错布置，其中最中间的支护注浆钢管为长注浆钢管，紧挨着两侧为短注浆钢管，以此交替向两侧布置；通过长注浆钢管与短注浆钢管注入的混凝土浆体，长注浆钢管注入的混凝土浆体可以对新建隧道开挖后土石下沉在似圆拱型钢-混凝土结构紧贴土石处的下部产生的空隙进行充填；短注浆钢管注入的混凝土浆体将紧邻新建隧道上端的土石加固密实；支护注浆钢管端部通过钢带连接，每个钢带连接前后两个支护注浆钢管，且径向上相邻的钢带在轴向上交错布置；在前后两排支护注浆钢管之间设置一个钢拱架，通过钢拱架支撑钢带，进而支撑支护注浆钢管。/n...

【技术特征摘要】
1.一种隧道支护结构，包括新建隧道、已有隧道，新建隧道垂直下穿位于其上方的已有隧道，在新建隧道下穿之前，即在新建隧道施工至影响已有隧道时之前，包括如下支护结构：四个垂直小井，布置在新建隧道两侧同时也是在已有隧道两侧，垂直小井前后位置需保证施工时不影响已有隧道，且每个垂直小井距离新建隧道的距离相同、距离已有隧道的距离也相同，垂直小井的井深大于新建隧道的最大深度；前后小巷，在垂直小井的底端，且贯通位于新建隧道同一侧的两个垂直小井，前后小巷与新建隧道平行；左右小巷，在垂直小井中段附近，左右小巷贯通位于已有隧道同一侧的两个垂直小井，左右小巷与已有隧道平行，左右小巷最底端高于新建隧道顶端一定距离；自前后小巷斜向新建隧道上方施工的第一注浆钢管，第一注浆钢管垂直于新建隧道，第一注浆钢管全管段皆可注浆，第一注浆钢管的前后间距保证注浆浆液可以连通；平行于新建隧道的第二注浆钢管，自左右小巷施工，第二注浆钢管左右间距保证注浆浆液可以连通，第二注浆钢管径向断面为圆弧形，左右两端的第二注浆钢管与第一注浆钢管顶端抵接；似圆拱型钢-混凝土结构，由第一注浆钢管和第二注浆钢管以及两者注入的混凝土构成，在新建隧道上方，已有隧道下方；自前后小巷向远离新建隧道方向施工的第三注浆钢管，第三注浆钢管上下成多行，如两行，前后成多排，前后间距与第一钢管相同，且在同一个径向剖面，第三注浆钢管及其注入的混凝土形成似圆拱型钢-混凝土结构的底座；第二注浆钢管两端部采用第二连接结构进行连接；第一注浆钢管位于前后小巷的一端采用第一连接结构进行连接，第三注浆钢管位于前后小巷的一端采用第三连接结构进行连接，同时通过第一连接结构与第三注浆钢管位于前后小巷的一端或者与第三连接结构进行连接；垂直小井内下有钢筋笼且与端部的第一连接结构、第二连接结构、第三连接结构连接；前后小巷、左右小巷、垂直小井内还灌注有混凝土；
上述支护结构施工完成且稳定后，新建隧道下穿至已有隧道处时还包括如下支护结构：支护注浆钢管，包括长注浆钢管与短注浆钢管，在同一径向剖面上，长注浆钢管与短注浆钢管交错布置，其中最中间的支护注浆钢管为长注浆钢管，紧挨着两侧为短注浆钢管，以此交替向两侧布置；通过长注浆钢管与短...

【专利技术属性】
技术研发人员：张刚，
申请(专利权)人：天津爱纷销科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12