一種減小隧道襯砌結構內力的結構制造技術

本實用新型專利技術提供了一種減小隧道襯砌結構內力的結構，該結構包括兩側導坑初期支護、拱部初期支護、拱部二襯、仰部二襯、仰拱初期支護和仰拱回填，兩側導坑初期支護與圍巖接觸的側壁上分別均勻設有小導管，兩側導坑初期支護與圍巖接觸的側壁內側分別設有厚邊墻襯砌，兩側厚邊墻襯砌與拱部初期支護連接的部分中分別預埋有預埋鋼板和錨固鋼筋，預埋鋼板與錨固鋼筋連接，拱部拱架的鋼板兩端的端面上分別固定有鋼墊板，兩鋼墊板分別和兩預埋鋼板連接。該結構結構簡單，施工方便，有效地解決了復雜地質條件下隧道(尤其是大斷面隧道)支護結構內力過大以及地表沉降變形大的問題。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及隧道開挖支護
，具體涉及一種減小隧道襯砌結構內力的 結構，同時涉及一種減小隧道襯砌結構內力的結構的施工方法，適用于復雜地質條件下的 隧道（尤其是大斷面隧道）上覆荷載大、地層沉降控制嚴格的隧道支護設計。
技術介紹
近些年來，隨著我國公路、鐵路及城市建設的高速發展，各種復雜地質條件下的大 斷面、超大斷面隧道建設越來越多。由于跨度大、高跨比小，超大斷面隧道的圍巖松散荷載 高度很高，圍巖壓力很大，進而導致支護結構拱部正彎矩、拱腳負彎矩以及拱頂沉降位移都 很大，因此，針對超大斷面隧道的斷面型式及支護參數一直以來都是工程界研宄的熱點，并 取得了一定的成果。這些研宄成果雖對類似工程的建設提供了有價值的借鑒和參考，但其 研宄重點多集中在斷面扁平率、支護參數等的細部優化研宄，其襯砌型式仍基于傳統的由 初期支護與二次襯砌構成的常規復合式襯砌，未能有效解決襯砌結構內力巨大的問題，仍 需通過超強的初期支護與二次襯砌抵抗圍巖的松散荷載及形變壓力來保證結構的安全。
技術實現思路
為解決上述現有技術存在的問題，本技術提供了一種減小隧道襯砌結構內力 的結構，該結構結構簡單，施工方便，有效地解決了復雜地質條件下隧道（尤其是大斷面隧 道）支護結構內力過大以及地表沉降變形大的問題。 實現本技術上述目的所采用的技術方案為： 一種減小隧道襯砌結構內力的結構，至少包括導坑初期支護、厚邊墻襯砌、拱部初 期支護、拱部二襯、仰拱二襯、仰拱初期支護和仰拱回填，拱部初期支護至少包括拱部拱架， 拱部初期支護上均勻分布有錨桿，導坑初期支護包括左側導坑初期支護和右側導坑初期支 護，其特征在于：左側導坑初期支護和右側導坑初期支護與圍巖接觸的側壁上分別均勻設 有小導管，左側導坑初期支護與圍巖接觸的側壁內側設有左側厚邊墻襯砌，右側導坑初期 支護與圍巖接觸的側壁內側設有右側厚邊墻襯砌，左側厚邊墻襯砌與拱部初期支護連接的 部分中預埋有第一預埋鋼板和第一錨固鋼筋，第一錨固鋼筋至少有兩根，各第一錨固鋼筋 垂直地固定于第一預埋鋼板的一側面上，右側厚邊墻襯砌與拱部初期支護連接的部分中預 埋有第二預埋鋼板和第二錨固鋼筋，第二錨固鋼筋至少有兩根，各第二錨固鋼筋垂直地固 定于第二預埋鋼板的一側面上，拱部拱架的鋼板兩端的端面上分別固定有第一鋼墊板和 第二鋼墊板，第一鋼墊板和第一預埋鋼板的另一側面連接，第二鋼墊板和第二預埋鋼板的 另一側面連接。 第一鋼墊板和第一預埋鋼板通過螺栓連接，第二鋼墊板和第二預埋鋼板通過螺栓 連接。 第一鋼墊板和第一預埋鋼板焊接，第一預埋鋼板上連接有第一角鋼，第一角鋼和 第一預埋鋼板通過螺栓連接，第一角鋼與第一鋼墊板緊挨拱部二襯的側壁緊密接觸，第二 鋼墊板和第二預埋鋼板焊接，第二預埋鋼板上連接有第二角鋼，第二角鋼和第二預埋鋼板 通過螺栓連接，第二角鋼與第二鋼墊板緊挨拱部二襯的側壁緊密接觸。 第一錨固鋼筋和第二錨固鋼筋均為2個，所有的第一錨固鋼筋和第二錨固鋼筋均 呈U型，兩個第一錨固鋼筋分別固定于第一預埋鋼板側面的相對側邊上，且兩個第一錨固 鋼筋的中間水平部分固定在第一預埋鋼板上，兩個第二錨固鋼筋分別固定于第二預埋鋼板 側面的相對側邊上，且兩個第二錨固鋼筋的中間水平部分固定在第二預埋鋼板上。 左側厚邊墻襯砌與拱部二襯、仰拱二襯連接的部分中分別預埋有第一連接鋼筋、 第三連接鋼筋，第一連接鋼筋和第三連接鋼筋的一端分別位于左側厚邊墻襯砌外，且第一 連接鋼筋位于左側厚邊墻襯砌外的部分與拱部二襯中的主筋連接，第三連接鋼筋位于左側 厚邊墻襯砌外的部分埋入仰拱二襯中，右側厚邊墻襯砌與拱部二襯、仰拱二襯連接的部分 中分別預埋有第二連接鋼筋、第四連接鋼筋，第二連接鋼筋和第四連接鋼筋的一端分別位 于右側厚邊墻襯砌外，且第二連接鋼筋位于右側厚邊墻襯砌外的部分與拱部二襯中的主筋 連接，第四連接鋼筋位于右側厚邊墻襯砌外的部分埋入仰拱二襯中。 本技術與現有技術相比，其有益效果和優點在于： 1、該結構中，利用小導管注漿來提高圍巖的力學特性，以及利用兩側厚邊墻襯砌 的巨大剛度以及兩側厚邊墻襯砌與拱部拱架、拱部二襯、仰拱二襯的特殊連接方式，很好地 控制該結構的水平變形，從而大大減少了該結構的內力。 2、該結構中，拱部初期支護、拱部二襯均架立兩側厚邊墻襯砌之上，厚邊墻襯砌擴 大的基礎底面與地基有了較大的接觸面積，降低了地基應力，從而降低了地表沉降變形量。 3、該結構內力大幅度減小，其安全可靠性大幅度提高，其支護強度可大幅度弱化， 試驗表明，本技術的新方案較傳統復合式襯砌方案拱部彎矩減小約80%，仰拱軸力減 小約90%。 4、該結構適用范圍廣，不論是復雜地質條件下的隧道（尤其是大斷面隧道），還 是對沉降控制嚴格的常規隧道，均能很好地減小其襯砌結構的應力，降低地表沉降變形的 情況發生。 總之，該結構以及施工方法簡單，施工方便，有效地解決了復雜地質條件下隧道 (尤其是大斷面隧道）支護結構內力過大以及地表沉降變形大的問題。【附圖說明】 圖1為本技術提供的減小隧道襯砌結構內力的結構示意圖。 圖2為圖1中A采用實施例1所述的結構的局部剖視圖。 圖3為圖2的俯視圖。 圖4為圖2的左視圖。 圖5為圖1中A采用實施例2所述的結構的局部剖視圖。 圖6為圖5的俯視圖。 圖7為圖5的左視圖。 圖8為右側厚邊墻襯砌的剖視圖。 圖9為本技術提供的減小隧道襯砌結構內力的結構與傳統的復合式襯砌結 構的彎矩計算的結果對比圖。 圖10為本技術提供的減小隧道襯砌結構內力的結構與傳統的復合式襯砌結 構的剪力計算的結果對比圖。 圖11為本技術提供的減小隧道襯砌結構內力的結構與傳統的復合式襯砌結 構的軸力計算的結果對比圖。 其中，1-導坑初期支護、2-小導管、3-右側厚邊墻襯砌、4-拱部初期支護、5-錨桿、 6_拱部二襯、7-仰拱初期支護、8-仰拱二襯、9-仰拱回填、10-拱架、11-第二鋼墊板、12-第 二預埋鋼板、13-第二錨固鋼筋、14-第二角鋼、15-螺栓、16-第四連接鋼筋、17-第二連接鋼 筋。【具體實施方式】 下面結合附圖對本技術提供的減小隧道襯砌結構內力的結構進行詳細說明。 實施例1 本實施例提供的減小隧道襯砌結構內力的結構如圖1所示，該結構至少包括導坑 初期支護1、拱部初期支護4、仰拱初期支護7、拱部二襯6、仰部二襯8和仰拱回填9。拱部 初期支護至少包括拱部拱架10,拱部初期支護上均勻分布有錨桿5。導坑初期支護1包括 左側導坑初期支護和右側導坑初期支護。左側導坑初期支護和右側導坑初期支護與圍巖接 觸的側壁上分別均勻設有小導管2。左側導坑當前第1頁1 2 3 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種減小隧道襯砌結構內力的結構，至少包括導坑初期支護、拱部初期支護、拱部二襯、仰拱二襯、仰拱初期支護和仰拱回填，拱部初期支護至少包括拱部拱架，拱部初期支護上均勻分布有錨桿，導坑初期支護包括左側導坑初期支護和右側導坑初期支護，其特征在于：左側導坑初期支護和右側導坑初期支護與圍巖接觸的側壁上分別均勻設有小導管，左側導坑初期支護與圍巖接觸的側壁內側設有左側厚邊墻襯砌，右側導坑初期支護與圍巖接觸的側壁內側設有右側厚邊墻襯砌，左側厚邊墻襯砌與拱部初期支護連接的部分中預埋有第一預埋鋼板和第一錨固鋼筋，第一錨固鋼筋至少有兩根，各第一錨固鋼筋垂直地固定于第一預埋鋼板的一側面上，右側厚邊墻襯砌與拱部初期支護連接的部分中預埋有第二預埋鋼板和第二錨固鋼筋，第二錨固鋼筋至少有兩根，各第二錨固鋼筋垂直地固定于第二預埋鋼板的一側面上，拱部拱架的鋼板兩端的端面上分別固定有第一鋼墊板和第二鋼墊板，第一鋼墊板和第一預埋鋼板的另一側面連接，第二鋼墊板和第二預埋鋼板的另一側面連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：毛紅飛，郭小紅，劉繼國，李昕，
申請(專利權)人：中交第二公路勘察設計研究院有限公司，
類型：新型
國別省市：湖北;42