建于高至极高应力岩体内的地下厂房制造技术

本实用新型专利技术公开了一种地下厂房，尤其是公开了一种建于高至极高应力岩体内的地下厂房，属于水利水电工程结构物设计建造技术领域。提供一种侧壁顶部稳定性好，建造质量能得到保证的建于高至极高应力岩体内的地下厂房。所述的地下厂房包括上部厂房、下部厂房和吊车岩锚梁，所述的上部厂房为分层开挖结构，所述的下部厂房为上部厂房沿竖直方向向下整体分层开挖的延伸部分，所述的吊车岩锚梁沿长度方向设置在所述下部厂房两侧顶部的吊车梁岩台上，所述的吊车梁岩台沿宽度方向整体位于开挖未破坯的基岩未破区内。坯的基岩未破区内。坯的基岩未破区内。

【技术实现步骤摘要】
建于高至极高应力岩体内的地下厂房


[0001]本技术涉及一种地下厂房，尤其是涉及一种建于高至极高应力岩体内的地下厂房，属于水利水电工程结构物设计建造


技术介绍

[0002]在我国西部水电能源开发过程中，受峡谷地形的限制，经常采用地下厂房形式。岩壁吊车梁作为重型双梁桥机承载基础较为普遍被采用，该结构不仅可以减小地下厂房跨度，缩短施工周期，还可以提前安装运行桥式起重机，节约成本。岩壁吊车梁分上下游侧对称布置，其岩壁角在综合考虑岩层产状、主要地质构造的影响，以及岩壁吊车梁截面尺寸、锚杆的布置和受力状况等因素后一般上下游采用的角度一致。
[0003]高山峡谷地区地下厂房往往具有高地应力的特点。地应力不仅是影响岩体力学作用的控制因素之一，而且是岩体在赋存环境条件发生改变时发生变性和破坏的力源之一。由于地下厂房跨度较大，在开挖时一般采用开挖分层、每层中部拉槽、再两侧扩挖的方案。常导致厂房上下游侧边墙非对称性的层状破坏。根据常规理论设计的岩壁角角度，需要增加额外的预支护措施才能基本成型，且后期的变形松弛破坏还需要大量的加固处理，大大的增加了施工成本和工期。
[0004]根据厂区应力场分析，一般厂区最大主应力量值远大于最小主应力量值，在地下厂房局部可出现最大主应力明显的偏压现象。由于岩体材料的非均匀性及各向异性，将导致厂房上下游侧非对称性的层状破坏，且破坏区的形式和开挖分层的深度和中部拉槽的位置有关。随着洞室埋深增加、规模增大，岩壁吊车梁的稳定问题更加突出。关键部位的设计方案就显得十分必要。
技术内容
[0005]本技术所要解决的技术问题是：提供一种侧壁顶部稳定性好，建造质量能得到保证的建于高至极高应力岩体内的地下厂房。
[0006]为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种建于高至极高应力岩体内的地下厂房，所述的地下厂房包括上部厂房、下部厂房和吊车岩锚梁，所述的上部厂房为分层开挖结构，所述的下部厂房为上部厂房沿竖直方向向下整体分层开挖的延伸部分，所述的吊车岩锚梁沿长度方向设置在所述下部厂房两侧顶部的吊车梁岩台上，所述的吊车梁岩台沿宽度方向整体位于开挖未破坯的基岩未破区内。
[0007]进一步的是，所述的下部厂房为整体分层开挖结构，每一层整体分层开挖结构的高度不超过8米，至少第一层整体分层开挖结构为沿宽度方向先中部拉槽后向两侧分段扩展的拉槽扩挖结构，
[0008]其中，吊车梁岩台位于中部拉槽根部至下部厂房顶面根部连线的基岩破区外。
[0009]上述方案的优选方式是，所述的吊车岩锚梁为浇筑在吊车梁岩台上的混凝土梁，在所述的混凝土梁上还镶嵌有预埋件。
[0010]进一步的是，所述的地下厂房还包括行车轨道，所述的行车轨道通过预埋件可拆卸的布置在所述的混凝土梁上。
[0011]上述方案的优选方式是，所述的地下厂房还包括起吊行车，所述的起吊行车为运行在所述行车轨道上的双梁行车。
[0012]进一步的是，在上部厂房的顶部还设置有桁架式房顶。
[0013]本技术的有益效果是：本申请提供的技术方案通过设置一个包括上部厂房、下部厂房和吊车岩锚梁的地下厂房，并将所述的上部厂房设置为分层开挖结构，将所述的下部厂房2设置为上部厂房沿竖直方向向下整体分层开挖的延伸部分，然后将所述的吊车岩锚梁沿长度方向设置在所述下部厂房两侧顶部的吊车梁岩台上，最后使所述的吊车梁岩台沿宽度方向整体位于开挖未破坯的基岩未破区内。这样，由于本申请用于支撑行车的吊车梁岩台沿宽度方向整体位于开挖未破坯的基岩未破区内，即充分利用了最大破裂角与开挖时拉槽的深度和宽度之间的关系，通过合理的设计拉槽深度和宽度，达到了使板裂最大破坏角b等于岩锚梁斜面设计角度a，从而便可以实现高～极高地应力自然成型理念开展岩壁吊车梁设计和开挖施工组织，进而达到有效提高地下厂房下部侧壁顶部稳定性，使建造质量能得到保证的目的。
附图说明
[0014]图1为本技术建于高至极高应力岩体内的地下厂房处于开挖过程中结构示意图；
[0015]图2为本技术建于高至极高应力岩体内的地下厂房的结构示意图。
[0016]图中标记为：上部厂房1、第一层下部厂房2、下部厂房21、中部拉槽3、吊车岩锚梁4、围岩未破区5、预埋件6、行车轨道7、起吊行车8、桁架式房顶9。
具体实施方式
[0017]如图1、图2所示是本申请提供的一种侧壁顶部稳定性好，建造质量能得到保证的建于高至极高应力岩体内的地下厂房，以及能有效提高地下厂房下部侧壁顶部稳定性的用于高至极高应力条件下岩体地下厂房的开挖方法。所述的地下厂房包括上部厂房1、下部厂房21和吊车岩锚梁4，所述的上部厂房1为分层开挖结构，所述的下部厂房21为上部厂房沿竖直方向向下整体分层开挖的延伸部分，所述的吊车岩锚梁4沿长度方向设置在所述下部厂房21两侧顶部的吊车梁岩台上，所述的吊车梁岩台沿宽度方向整体位于开挖未破坯的基岩未破区5内。本申请提供的技术方案通过设置一个包括上部厂房、下部厂房和吊车岩锚梁的地下厂房，并将所述的上部厂房设置为分层开挖结构，将所述的下部厂房2设置为上部厂房沿竖直方向向下整体分层开挖的延伸部分，然后将所述的吊车岩锚梁沿长度方向设置在所述下部厂房两侧顶部的吊车梁岩台上，最后使所述的吊车梁岩台沿宽度方向整体位于开挖未破坯的基岩未破区内。这样，由于本申请用于支撑行车的吊车梁岩台沿宽度方向整体位于开挖未破坯的基岩未破区内，即充分利用了最大破裂角与开挖时拉槽的深度和宽度之间的关系，通过合理的设计拉槽深度和宽度，达到了使板裂最大破坏角b等于岩锚梁斜面设计角度a，从而便可以实现高～极高地应力自然成型理念开展岩壁吊车梁设计和开挖施工组织，进而达到有效提高地下厂房下部侧壁顶部稳定性，使建造质量能得到保证的目的。所
述的开挖方法，包括上部厂房1的分层开挖，所述的开挖方法以开挖完成的上部厂房平面为基础，整体采用开挖分层，每一个单层间采用中间拉槽后向两侧扩展开挖的顺序逐层向下开挖直到完成整个岩体地下下部厂房的开控工作，其中，在开控第一层下部厂房2时，先进行中部拉槽3预开挖，然后进行吊车梁部位岩台的加固和吊车岩锚梁4浇筑，接着再向两侧扩展开挖直到挖完该层下部厂房，在预开挖第一层下部厂房2的中部拉槽3时，预开挖的中部拉槽3的侧壁至吊车梁岩台根部的距离，依据中部拉槽3下部的深度以满足吊车梁岩台宽度位置处的基岩处于围岩未破区5内为准进行确定。本申请通过在以开挖完成的上部厂房平面为基础按整体采用开挖分层，每一个单层间采用中间拉槽后向两侧扩展开挖的顺序开挖地下厂房的下部分时，尤其是在开控第一层下部厂房时，先进行中部拉槽预开挖，然后进行吊车梁部位岩台的加固和吊车岩锚梁浇筑，接着再向两侧扩展开挖直到挖完该层下部厂房，并且在在预开挖第一层下部厂房的中部拉槽时，预开挖的中部拉槽的侧壁至吊车梁岩台根部的距离，依据岩体地下厂房下部的深度以满足吊车梁岩台宽度位置处的基岩处于围岩未破区内为准进行确定。这样，由于充分利用了最大破裂角与拉槽的深度和宽度之间的关系，通过合理的设计拉槽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.建于高至极高应力岩体内的地下厂房，其特征在于：所述的地下厂房包括上部厂房(1)、下部厂房(21)和吊车岩锚梁(4)，所述的上部厂房(1)为分层开挖结构，所述的下部厂房(21)为上部厂房沿竖直方向向下整体分层开挖的延伸部分，所述的吊车岩锚梁(4)沿长度方向设置在所述下部厂房(21)两侧顶部的吊车梁岩台上，所述的吊车梁岩台沿宽度方向整体位于开挖未破坯的基岩未破区(5)内。2.根据权利要求1所述的建于高至极高应力岩体内的地下厂房，其特征在于：所述的下部厂房(21)为整体分层开挖结构，每一层整体分层开挖结构的高度不超过8米，至少第一层整体分层开挖结构为沿宽度方向先中部拉槽(3)后向两侧分段扩展的拉槽扩挖结构，其中，吊车梁岩台位于中部拉槽根部至下部厂房...

【专利技术属性】
技术研发人员：李治国，李永红，罗乾坤，
申请(专利权)人：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：