一种实现大跨、小净距隧道的联合支护结构体系制造技术

本实用新型专利技术涉及一种实现大跨、小净距隧道的联合支护结构体系，所述联合支护结构体系中，超小净距隧道O型支护结构与大跨隧道可变O型支护结构之间通过挑高斜面实现过渡扩展，在扩展后的原位侧壁横向扩挖实现大跨隧道拱部支护结构，超小净距隧道间打设对拉锚杆加固，各类支护结构确保纵向刚性拉紧，组成联合支护体系。本实用新型专利技术解决了超大跨、超小净距等多断面同时集中、近距离密贴开挖的难题、大大降低了异形断面突变产生的偏压和应力集中风险，缩短了工期，同时避免通过地面开挖占地面积大对周边环境的不利影响，仅利用洞内原位空间即可满足内部施工大跨度隧道结构的需要，具备较强的适应性，还能满足周边环境保护的苛刻要求。

【技术实现步骤摘要】
一种实现大跨、小净距隧道的联合支护结构体系
本技术属于隧道工程
，具体涉及一种实现大跨、小净距隧道的联合支护结构体系。
技术介绍
当地铁线路需要设置交叉双停车线时，一般将其置于地铁车站，采用明挖法施工，受线路敷设、车站埋深、以及施工方法等方面的要求，有时需将双停车线纳入区间隧道内，布置大跨隧道断面；受线间距影响，大跨隧道纵向又接入两个超小净距隧道。常规的大跨隧道多采用双侧壁导坑法开挖，受工期、开挖工作面、施工设备及周边环境等影响，不具备传统双侧壁导坑法的施作空间。超小净距隧道风险极大，一般通过拉大线间距、设置安全隔离桩等措施解决，受线路平面技术要求、线路埋深、地面环境等影响，亦不具备采取上述措施的条件。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种实现大跨、小净距隧道的联合支护结构体系，解决了超大跨、超小净距等多断面同时集中、近距离密贴开挖的难题、大大降低了异形断面突变产生的偏压和应力集中风险，实现了不必按常规方法要求车站提供端头井或增设临时竖井工作面，大大缩短了工作时间，同时避免通过地面开挖占地面积大对周边环境的不利影响，仅利用洞内原位空间即可满足内部施工大跨度隧道结构的需要，该可变联合支护体系设置灵活，具备较强的适应性，还能满足周边环境保护的苛刻要求。本技术所采用的技术方案为：一种实现大跨、小净距隧道的联合支护结构体系，其特征在于：所述联合支护结构体系沿隧道开挖方向依次包括超小净距隧道O型支护结构、扩挖段可变O型支护结构和大跨隧道可变O型支护结构；超小净距隧道O型支护结构用于左、右线超小净距隧道，其中左线为双线、右线为单线，均呈类椭圆O形，截面沿水平开挖方向相同；大跨隧道可变O型支护结构用于大跨隧道，呈拱状O形，开始截面沿水平开挖方向挑高可变，后过渡形成稳定的大跨隧道支护结构；扩挖段可变O型支护结构用于扩挖段隧道，在超小净距隧道O型支护结构与大跨隧道可变O型支护结构之间形成挑高过渡实现扩展，组成联合支护体系。超小净距O型隧道采用分部开挖法施工，左、右线隧道O型曲率可灵活设置，但需满足中间夹持岩柱稳定性计算要求，左、右线临时型钢横撑同时架立于中间岩柱上，并打设对拉锚杆加固中间岩柱，与超小净距隧道O型支护结构闭合成整体。扩挖段可变O型支护结构的隧道断面自超小净距隧道一侧扩挖，具有拱顶挑高斜面，斜面的斜率不超过1：0.25。扩挖段可变O型支护结构设置有双排小导管，斜向上方打设，呈梅花型布置，小导管与格栅钢架支护焊接。扩挖段可变O型支护结构每榀格栅采用临时型钢支撑，并采用钢筋纵向拉紧两榀格栅钢架。扩挖段可变O型支护结构的临时型钢支撑处均打设有锁脚锚杆。超小净距隧道O型支护结构经扩挖段可变O型支护结构的纵、横向扩展，过渡到大跨隧道可变O型支护结构，大跨隧道可变O型支护结构侧壁空间设置双排小导管注浆加固，横向分段开挖大跨隧道中岩柱上部，顶部空腔形成后施作拱盖混凝土，施作边墙及拱脚混凝土，拱脚采用直角型式。大跨隧道拱脚采用多根锁脚锚杆及临时横撑固定，待拱盖成型稳定后分段破除中间岩柱，最后施作仰拱。扩挖段可变O型支护结构的斜面空腔内回填有素混凝土。本技术具有以下优点：本技术在实现大跨、小净距隧道的联合支护结构体系中设置有密闭格栅及锁脚锚杆、焊接在格栅上的小导管、隧道支护内的临时型钢支撑、加强联合支护体系的纵向连接的拉筋、对拉锚杆等，以上涉及的钢材、水泥砂浆、小导管打设所用的机械、搭设格栅的洞内台车、钢筋焊接设备及搭设临时型钢支撑的固定锚栓等均为常规材料或设备，其相应尺寸为工程中的常规类型，便于加工制造及采购，包括小导管长度可根据围岩稳定性和现场地质条件动态调整加工，根据加固效果进行动态优化调整，具备很强的操作性。本技术的结构体系直接在洞内进行开挖及支护，不必按常规方法要求车站提供端头井或增设临时竖井工作面，可实现线路的超近距离敷设和建筑空间需要，整个体系具有灵活多变、适应性强、安全可靠等特点。隧道扩挖挑高斜率根据地层稳定情况控制在1:0.25内，超小净距隧道通过岩柱稳定性计算拟合O型隧道曲率，格栅钢架、临时型钢支撑布置与纵向拉筋的间距设置可根据开挖地层情况灵活调整。通过小导管的超前地层预加固措施，对拉锚杆加固中间岩柱，隧道扩挖段斜率的控制，以及隧道格栅钢架的加密、设置内部临时型钢支撑及纵向拉结钢筋，可以实现扩挖段结构的安全，最终将各种O型隧道连接形成联合支护体系，确保结构完整安全。由于大跨隧道在城市轨道交通工程中是一种常见的结构型式，本技术解决了超大跨、超小净距等多断面同时集中、近距离密贴开挖的难题、大大降低了异形断面突变产生的偏压和应力集中风险，实现了不必按常规方法要求车站提供端头井或增设临时竖井工作面，大大缩短了工作时间，同时避免通过地面开挖占地面积大对周边环境的不利影响，仅利用洞内原位空间即可满足内部施工大跨度隧道结构的需要，该可变联合支护体系设置灵活，具备较强的适应性，还能满足周边环境保护的苛刻要求。因此，本技术具有较高的经济效益和社会效益，在城市轨道交通行业有着广泛的应用前景。附图说明图1为超小净距O型联合支护结构图图2为可变O型联合支护结构图（左洞）。图3为可变O型联合支护结构图（右洞）。图4为可变O型联合支护结构图。图5为联合支护结构A-A剖面图。图6为联合支护锁脚锚杆细部构造图。图7为联合支护小导管细部构造图。图中标识为：1-左洞小断面马蹄形O型支护结构，2-右洞小断面马蹄形O型支护结构，3-临时型钢支撑，4-锁脚锚杆，5-左洞扩挖段可变O型支护结构，6-右洞扩挖段可变O型支护结构，7-左洞大跨隧道分部导洞O型支护结构，8-右洞大跨隧道分部导洞O型支护结构，9-大跨隧道可变O型支护拱部结构，10-大跨隧道O型支护仰拱结构，11-小导管，12-素混凝土，13-焊接钢板，14-固定钢板，15-边墙锚杆，16-对拉锚杆。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。本技术涉及一种实现大跨、小净距隧道的联合支护结构体系，丰富了现有大跨、小净距隧道集中出现的开挖方式，其可直接在既有隧道洞内进行开挖及支护，不必按常规方法要求车站提供端头井或增设临时竖井工作面，后再采用如CD、CRD等繁琐的工艺进行施工，也不必要求线路拉开线间距或进行隔离处理，拓宽了实现大跨隧道和小净距隧道集中开挖的方法，节省投资、节约工期，整个体系具有灵活多变、适应性强、安全可靠、材料常规便利等特点，为实现大跨、小净距隧道的安全开挖及工程质量提供了全新思路。所述联合支护结构体系沿隧道开挖方向依次包括超小净距隧道O型支护结构、扩挖段可变O型支护结构和大跨隧道可变O型支护结构；超小净距隧道O型支护结构用于左、右线超小净距隧道，其中左线为双线、右线为单线，均呈类椭圆O形，截面沿水平开挖方向相同；大跨隧道可变O型支护结构用于大跨隧道，呈拱状O形，开始截面沿水平开挖方向挑高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实现大跨、小净距隧道的联合支护结构体系，其特征在于：/n所述联合支护结构体系沿隧道开挖方向依次包括超小净距隧道O型支护结构、扩挖段可变O型支护结构和大跨隧道可变O型支护结构；/n超小净距隧道O型支护结构用于左、右线超小净距隧道，其中左线为双线、右线为单线，均呈类椭圆O形，截面沿水平开挖方向相同；/n大跨隧道可变O型支护结构用于大跨隧道，呈拱状O形，开始截面沿水平开挖方向挑高可变，后过渡形成稳定的大跨隧道支护结构；/n扩挖段可变O型支护结构用于扩挖段隧道，在超小净距隧道O型支护结构与大跨隧道可变O型支护结构之间形成挑高过渡实现扩展，组成联合支护体系。/n

【技术特征摘要】
1.一种实现大跨、小净距隧道的联合支护结构体系，其特征在于：
所述联合支护结构体系沿隧道开挖方向依次包括超小净距隧道O型支护结构、扩挖段可变O型支护结构和大跨隧道可变O型支护结构；
超小净距隧道O型支护结构用于左、右线超小净距隧道，其中左线为双线、右线为单线，均呈类椭圆O形，截面沿水平开挖方向相同；
大跨隧道可变O型支护结构用于大跨隧道，呈拱状O形，开始截面沿水平开挖方向挑高可变，后过渡形成稳定的大跨隧道支护结构；
扩挖段可变O型支护结构用于扩挖段隧道，在超小净距隧道O型支护结构与大跨隧道可变O型支护结构之间形成挑高过渡实现扩展，组成联合支护体系。


2.根据权利要求1所述的一种实现大跨、小净距隧道的联合支护结构体系，其特征在于：
超小净距O型隧道采用分部开挖法施工，左、右线隧道O型曲率可灵活设置，但需满足中间夹持岩柱稳定性计算要求，左、右线临时型钢横撑同时架立于中间岩柱上，并打设对拉锚杆加固中间岩柱，与超小净距隧道O型支护结构闭合成整体。


3.根据权利要求2所述的一种实现大跨、小净距隧道的联合支护结构体系，其特征在于：
扩挖段可变O型支护结构的隧道断面自超小净距隧道一侧扩挖，具有拱顶挑高斜面，斜面的斜率不超过1：0.25。


4.根据权利要求3所述的一种实现大跨、小净距隧道的联合支护结构体系，其特征在于：
扩...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯义，刘新军，李世辉，严冬，张全龙，张玉佩，张碧文，高志宏，王洪波，张海，
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