【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及隧道施工，尤其涉及一種基于擴(kuò)大拱腳臺(tái)階式支護(hù)系統(tǒng)及施工方法。
技術(shù)介紹
1、目前絕大部分暗挖大斷面車站主體隧道施工工法以雙側(cè)壁導(dǎo)坑法為主，少量車站采用拱蓋法施工，極個(gè)別地質(zhì)條件較好的車站采用臺(tái)階法施工。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法已發(fā)展多年，技術(shù)理論相對(duì)成熟，已廣泛應(yīng)用于各類大跨度隧道的建設(shè)。但因繁雜的施工步序和施工難度，雙側(cè)壁導(dǎo)坑法已逐漸失去了原有的優(yōu)勢(shì)。與雙側(cè)壁導(dǎo)坑法相比，拱蓋法工效更高、造價(jià)更低，能很好地適應(yīng)“上軟下硬”的地質(zhì)條件。相較于其他工法，拱蓋法發(fā)展時(shí)間較短，相關(guān)理論和技術(shù)還不夠成熟，對(duì)地質(zhì)條件要求也較高，其普遍適應(yīng)性仍需進(jìn)一步研究。而臺(tái)階法雖然技術(shù)成熟，但對(duì)于大跨度暗挖車站隧道，雖偶有應(yīng)用，因其對(duì)地質(zhì)條件要求過高，不具備普遍實(shí)用性。同時(shí)，應(yīng)力集中于某一點(diǎn)，容易產(chǎn)生破壞，不便于整體結(jié)構(gòu)的均勻受力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足，本專利技術(shù)提供了一種基于擴(kuò)大拱腳臺(tái)階式支護(hù)系統(tǒng)及施工方法，其解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的地質(zhì)要求高、應(yīng)力較集中的技術(shù)問題。
2、根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，基于擴(kuò)大拱腳臺(tái)階式支護(hù)系統(tǒng)，包括：
3、兩個(gè)初期支護(hù)裝置，呈鏡像設(shè)置，每一所述初期支護(hù)裝置包括上支護(hù)段和相連接的兩個(gè)下支護(hù)段，所述上支護(hù)段為圓弧狀結(jié)構(gòu)，所述下支護(hù)段為豎直結(jié)構(gòu)；
4、兩個(gè)擴(kuò)大拱腳段，與兩個(gè)所述初期支護(hù)裝置一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，每一所述擴(kuò)大拱腳段連接位于同一側(cè)的上支護(hù)段和下支護(hù)段，且所述擴(kuò)大拱腳段連接上支護(hù)段的一端向其連接下支護(hù)段的一端呈逐漸擴(kuò)大
5、所述上支護(hù)段、所述下支護(hù)段和所述擴(kuò)大拱腳段均具有格柵網(wǎng)架，所述格柵網(wǎng)架包括：多個(gè)主受力鋼筋、多個(gè)輔助鋼筋和多個(gè)架立鋼筋，多個(gè)所述主受力鋼筋呈間隔設(shè)置，多個(gè)所述輔助鋼筋呈間隔設(shè)于相鄰兩主受力鋼筋之間，且任意相鄰兩輔助鋼筋與相鄰兩主受力鋼筋共同構(gòu)造成封閉的固定腔，每一所述架立鋼筋沿所述固定腔的對(duì)角線設(shè)置，且相鄰兩架立鋼筋呈對(duì)稱設(shè)置；
6、其中，輔助鋼筋的一端以及相鄰兩架立鋼筋的一端匯聚至同一固定點(diǎn)位，所述固定點(diǎn)位設(shè)有連接件，用于將所述輔助鋼筋和兩所述架立鋼筋連接成共同受力的整體，并固定于同一所述主受力鋼筋。
7、優(yōu)選地，所述擴(kuò)大拱腳段為圓弧狀結(jié)構(gòu)，并與所述上支護(hù)段同圓心設(shè)置。
8、優(yōu)選地，所述主受力鋼筋的形狀與對(duì)應(yīng)的所述上支護(hù)段、所述下支護(hù)段或所述擴(kuò)大拱腳段的形狀一致。
9、優(yōu)選地，定義所述擴(kuò)大拱腳段連接上支護(hù)段的一端為上端，其連接下支護(hù)段的一端為下端，從所述擴(kuò)大拱腳段的上端自其下端方向，多個(gè)所述架立鋼筋的長(zhǎng)度呈逐漸遞增。
10、優(yōu)選地，所述擴(kuò)大拱腳段的上端設(shè)有上連接鋼板，所述上支護(hù)段固定于所述上連接鋼板，且所述上支護(hù)段的端部面積等于所述上連接鋼板的面積。
11、優(yōu)選地，所述擴(kuò)大拱腳段的下端設(shè)有下連接鋼板，所述下支護(hù)段固定于所述下連接鋼板，下支護(hù)段端部投影于下連接鋼板的投影面積小于等于下連接鋼板的面積的1/2。
12、優(yōu)選地，所述連接件包括環(huán)抱所述主受力鋼筋設(shè)置的連接套筒，以及設(shè)于所述連接套筒的連接塊，所述連接塊向所述連接套筒的徑向方向延伸，用于連接所述輔助鋼筋和所述架立鋼筋。
13、優(yōu)選地，所述連接套筒包括可拆卸連接的兩個(gè)半環(huán)形座，至少一所述半環(huán)形座固定有所述連接塊。
14、優(yōu)選地，所述上支護(hù)段、所述下支護(hù)段和所述擴(kuò)大拱腳段均設(shè)有若干鎖腳錨桿。
15、根據(jù)本專利技術(shù)的實(shí)施例，基于擴(kuò)大拱腳臺(tái)階式支護(hù)系統(tǒng)的施工方法，包括以下步驟：
16、s1、從上自下將隧道斷面分為上臺(tái)階導(dǎo)坑、中臺(tái)階導(dǎo)坑和下臺(tái)階導(dǎo)坑；
17、s2、開挖上臺(tái)階導(dǎo)坑的左側(cè)上部，施作上支護(hù)段和臨時(shí)中隔壁；
18、s3、開挖上臺(tái)階導(dǎo)坑的左側(cè)下部，施作擴(kuò)大拱腳段；
19、s4、開挖上臺(tái)階導(dǎo)坑的右側(cè)上部，施作上支護(hù)段；
20、s5、開挖上臺(tái)階導(dǎo)坑的右側(cè)下部，施作擴(kuò)大拱腳段；
21、s6、拆除上臺(tái)階導(dǎo)坑的臨時(shí)中隔壁，開挖上臺(tái)階導(dǎo)坑的中部核心土；
22、s7、開挖中臺(tái)階導(dǎo)坑的左側(cè)，施作下支護(hù)段；
23、s8、開挖中臺(tái)階導(dǎo)坑的右側(cè)，施作下支護(hù)段；
24、s9、開挖中臺(tái)階導(dǎo)坑的中部核心土；
25、s10、開挖下臺(tái)階導(dǎo)坑的左側(cè)，施作下支護(hù)段；
26、s11、開挖下臺(tái)階導(dǎo)坑的右側(cè)，施作下支護(hù)段；
27、s12、開挖下臺(tái)階導(dǎo)坑的中部核心土；
28、s13、敷設(shè)仰拱水層，澆筑隧道仰拱二次襯砌結(jié)構(gòu)；敷設(shè)拱、墻防水層，澆筑隧道拱、墻二次襯砌及內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
29、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本專利技術(shù)具有如下有益效果：上下支護(hù)段分別與擴(kuò)大拱腳段相連接，以適配隧道斷面構(gòu)造；并充分利用圍巖的自穩(wěn)能力和開挖面的空間約束作用，通過設(shè)置擴(kuò)大拱腳段來(lái)提高拱部初期支護(hù)的承載能力和穩(wěn)定性，以將拱部荷載傳遞至拱腳圍巖處；再者，利用格柵網(wǎng)架使得整個(gè)支護(hù)系統(tǒng)可以承受更大的負(fù)載，并且能夠有效地分散負(fù)載，防止局部應(yīng)力集中導(dǎo)致的破壞。
本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.基于擴(kuò)大拱腳臺(tái)階式支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于擴(kuò)大拱腳臺(tái)階式支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述擴(kuò)大拱腳段為圓弧狀結(jié)構(gòu)，并與所述上支護(hù)段同圓心設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于擴(kuò)大拱腳臺(tái)階式支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述主受力鋼筋的形狀與對(duì)應(yīng)的所述上支護(hù)段、所述下支護(hù)段或所述擴(kuò)大拱腳段的形狀一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于擴(kuò)大拱腳臺(tái)階式支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，定義所述擴(kuò)大拱腳段連接上支護(hù)段的一端為上端，其連接下支護(hù)段的一端為下端，從所述擴(kuò)大拱腳段的上端自其下端方向，多個(gè)所述架立鋼筋的長(zhǎng)度呈逐漸遞增。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于擴(kuò)大拱腳臺(tái)階式支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述擴(kuò)大拱腳段的上端設(shè)有上連接鋼板，所述上支護(hù)段固定于所述上連接鋼板，且所述上支護(hù)段的端部面積等于所述上連接鋼板的面積。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的基于擴(kuò)大拱腳臺(tái)階式支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述擴(kuò)大拱腳段的下端設(shè)有下連接鋼板，所述下支護(hù)段固定于所述下連接鋼板，下支護(hù)段端部投影于下連接鋼板的投影面積小于等于下連接鋼板的面積的1/2。
...【技術(shù)特征摘要】
1.基于擴(kuò)大拱腳臺(tái)階式支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于擴(kuò)大拱腳臺(tái)階式支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述擴(kuò)大拱腳段為圓弧狀結(jié)構(gòu)，并與所述上支護(hù)段同圓心設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于擴(kuò)大拱腳臺(tái)階式支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述主受力鋼筋的形狀與對(duì)應(yīng)的所述上支護(hù)段、所述下支護(hù)段或所述擴(kuò)大拱腳段的形狀一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于擴(kuò)大拱腳臺(tái)階式支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，定義所述擴(kuò)大拱腳段連接上支護(hù)段的一端為上端，其連接下支護(hù)段的一端為下端，從所述擴(kuò)大拱腳段的上端自其下端方向，多個(gè)所述架立鋼筋的長(zhǎng)度呈逐漸遞增。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于擴(kuò)大拱腳臺(tái)階式支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述擴(kuò)大拱腳段的上端設(shè)有上連接鋼板，所述上支護(hù)段固定于所述上連接鋼板，且所述上支護(hù)段的端部面積等于所述上連接鋼板的面積。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的基于擴(kuò)大拱腳臺(tái)階...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉文濤，張書香，李慶詩(shī)，段文靜，耿文喜，賈立民，李威，富志強(qiáng)，劉振國(guó)，史必果，王亮，周振偉，鄭博文，周維毅，楊慧軍，榮朝龍，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中交一公局第三工程有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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