一种超大跨隧道支护结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种超大跨隧道支护结构，包括设置在隧道洞口处的混凝土拱顶，所述拱顶上方沿隧道纵向设置有若干管棚，所述管棚与地面开槽内预留的地面梁之间有固定连接的穿入土体的若干道对拉锚杆，解决了隧道承载力的问题。本实用新型专利技术优点是：提高隧道结构的承载能力，对支护结构进行设计优化；采用地面梁与预应力管棚通过对拉锚杆或对拉锚索连接的方式，对预开挖隧道上部的全部土体进行了加固措施，他们共同组合形成了复合梁的结构，这种结构改变了传统隧道设计计算中上覆荷载的计算方法，将地面至隧道结构顶板部分围岩荷载通过梁的形式传递，极大的减少了作用在结构上的荷载。荷载。荷载。

【技术实现步骤摘要】
一种超大跨隧道支护结构


[0001]本技术涉及隧道及地下工程
，具体而言，涉及一种超大跨隧道支护结构。

技术介绍

[0002]目前，中国铁路隧道设计多数采用荷载
‑
结构模型来设计隧道二衬结构，隧道施工中对锚杆、喷射混凝土等初期支护的作用不够重视，主要依赖模筑二次混凝土衬砌结构来承担主要的隧道围岩荷载。但对于跨度大于14m的特大跨度、超大跨度隧道，锚杆加固所形成的围岩承载拱的支护作用将越来越明显，而二衬的支护作用将越来越小，如果仍采用传统设计方法，二衬的厚度将设计得非常大，不仅造成严重的工程浪费，隧道内大体积混凝土浇筑施工质量和安全也不易控制；且很不经济，因此，利用围岩自身的拱效应和自承载性能在特大跨隧道中显得尤为重要。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种超大跨隧道支护结构，其能提高隧道结构的承载能力。为了实现上述目的，本技术采取的技术方案如下：
[0004]本申请提供了一种超大跨隧道支护结构，包括设置在隧道洞口处的混凝土拱顶，所述拱顶上方沿隧道纵向设置有若干管棚，所述管棚与地面开槽内预留的地面梁之间有固定连接的穿入土体的若干道对拉锚杆。
[0005]现有技术是铁路隧道设计多数采用荷载
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结构模型来设计隧道二衬结构，隧道施工中对锚杆、喷射混凝土等初期支护的作用不够重视，主要依赖模筑二次混凝土衬砌结构来承担主要的隧道围岩荷载，但对于跨度大于14m的特大跨度、超大跨度隧道，锚杆加固所形成的围岩承载拱的支护作用将越来越明显，而二衬的支护作用将越来越小，如果仍采用传统设计方法，二衬的厚度将设计得非常大，不仅造成严重的工程浪费，隧道内大体积混凝土浇筑施工质量和安全也不易控制。
[0006]本技术增加了地面梁与预应力管棚通过对拉锚杆或对拉锚索连接的方式，组合结构中地面梁采用钢筋混凝土结构，一方面，组合结构中上面的地面梁为受压部分承受压应力；另一方面，与地表的接触使得结构在发生沉降时起到阻碍作用，相当于悬吊中的支撑，而后将力传递给周围土体；得到了围岩受力最优的开挖轮廓线形状，提出了围岩支护结构体系构件化设计方法，在保障围岩稳定基础上大幅度优化了大跨超大跨隧道支护结构。
[0007]综合上述提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述混凝土拱顶的两端连接有斜撑，所述斜撑与混凝土底部连接为一个闭合的隧道。
[0008]综合上述提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述管棚的结构是由头部锚头、尾部锚头、钢花管和钢绞线构成，所述管棚和所述地面梁之间设有注浆层。
[0009]综合上述提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述隧道设置在内轨顶面，所述内轨顶面的下方设置有道床。
[0010]综合上述提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述对拉锚杆的端部通过钢板和螺栓固定于所述梁和所述管棚之间。
[0011]综合上述提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述隧道内设置有型钢拱架。
[0012]综合上述提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述隧道的初期支护结构是由通过喷射混凝土形成的拱部外支护层和内部支护层复合构成，并在其边墙段布设边墙锚杆，所述边墙锚杆呈梅花型布设。
[0013]综合上述提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述拱部外支护层内纵向间隔设置钢架，相邻两榀所述钢架间环向间隔设置纵向连接钢筋。
[0014]综合上述提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，相邻两个所述对拉锚杆之间间距为0.5
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2m。
[0015]综合上述提供的技术方案，在一些可能的实现方式中，所述道床下方设有排水管，所述排水管连通所述隧道的底部。
[0016]可附加一些延伸：本技术中的地面梁为在地面开一个导槽，导槽中有钢筋混凝土梁，斜撑也是混凝土结构中的一部分，与整个超大跨隧道支护结构是一体的。
[0017]本技术的有益效果为：得到了围岩受力最优的开挖轮廓线形状，提出了围岩支护结构体系构件化设计方法，在保障围岩稳定基础上大幅度优化了大跨超大跨隧道支护结构；提高隧道结构的承载能力，对支护结构进行设计优化；采用地面梁与预应力管棚通过对拉锚杆或对拉锚索连接的方式，对预开挖隧道上部的全部土体进行了加固措施，他们共同组合形成了复合梁的结构，这种结构改变了传统隧道设计计算中上覆荷载的计算方法，将地面至隧道结构顶板部分围岩荷载通过梁的形式传递，极大的减少了作用在结构上的荷载。
[0018]本技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术实施例了解。本技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
[0020]图1为本技术实施例提供的结构剖面示意图。
[0021]图中标记：1、地面梁；2、对拉锚杆；3、管棚；4、斜撑；5、平板；6、内轨顶面；7、道床；8、排水管；9、导洞；10、混凝土底部。
具体实施方式
[0022]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和
示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0023]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0024]现有技术中,中国铁路隧道设计多数采用荷载
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结构模型来设计隧道二衬结构，隧道施工中对锚杆、喷射混凝土等初期支护的作用不够重视，主要依赖模筑二次混凝土衬砌结构来承担主要的隧道围岩荷载，隧道建设管理中强调控制安全步距来保障隧道施工安全。这种设计
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施工
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管理模式，对于6～10m跨度的单线隧道，以及10～14m跨度的双线隧道有一定的适用性，但对于跨度大于14m的特大跨度、超大跨度隧道，锚杆加固所形成的围岩承载拱的支护作用将越来越明显。受岩体结构尺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超大跨隧道支护结构，其特征在于，包括设置在隧道洞口处的混凝土拱顶，所述拱顶上方沿隧道纵向设置有若干管棚(3)，所述管棚(3)与地面开槽内预留的地面梁(1)之间有固定连接的穿入土体的若干道对拉锚杆(2)。2.根据权利要求1所述的超大跨隧道支护结构，其特征在于：所述混凝土拱顶的两端连接有斜撑(4)，所述斜撑(4)与混凝土底部(10)连接为一个闭合的隧道。3.根据权利要求1所述的超大跨隧道支护结构，其特征在于：所述管棚(3)的结构是由头部锚头、尾部锚头、钢花管和钢绞线构成，所述管棚(3)和所述地面梁(1)之间设有注浆层。4.根据权利要求1所述的超大跨隧道支护结构，其特征在于：所述隧道设置在内轨顶面(6)，所述内轨顶面(6)的下方设置有道床(7)。5.根据权利要求1所述的超大跨隧道支护结构，其特征在于：所述对拉锚杆(2)的端...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕刚，刘建友，于晨昀，刘方，岳岭，陈志广，陈丹，彭斌，胡晶，王杨，魏盼，李力，张延，张矿三，徐治中，祝安龙，宋月光，谭富圣，马福东，刘宝权，王德福，
申请(专利权)人：中铁工程设计咨询集团有限公司，
类型：新型
国别省市：