[發明專利]一種大跨度高邊墻地下空間建筑物及其開挖支護方法

有效

• 申請號: 201310255731.6
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN103306682A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 劉要來;趙一航;喬凈凈;趙紅敏
• 申請（專利權）人: 中國水電顧問集團中南勘測設計研究院
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D21/00
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 盧宏;李發軍

技術領域

本發明涉及一種地下建筑物開挖支護領域，具體為一種大跨度高邊墻地下空間建筑物及其開挖支護方法，主要用于軟弱巖層大跨度、高邊墻地下空間建筑物建設中。

背景技術

21世紀，隨著我國國民經濟的發展，國家戰略的調整、國防建設及城市基礎建設發展的需要，地下大跨度高邊墻空間結構逐漸增多，如大跨度抽水蓄能地下廠房、地下軍用倉儲、防空設施、城鐵隧洞等，而往往在要求建設的地域內巖石軟弱，成洞條件差。采用現有的開挖支護技術，即分層分段、邊開挖邊支護，開挖建設難度大、代價高，往往開挖后來不及支護，就產生變形和垮塌，造成人員、設備、財產損失，出現被迫放棄而重新選址的現象。

發明內容

為了克服現有的大跨度高邊墻地下空間建筑物開挖支護掘進面大、施工工藝復雜、工期長、與軟弱巖層的變形特性不相適應、開挖支護費用高不足，本發明旨在提供一種大跨度高邊墻地下空間建筑物及其開挖支護方法，利用軟弱巖層中開挖小型洞室易形成，通過先錨后挖，即對頂拱和高邊墻一定范圍的軟弱巖層預先加固后，再按現有技術對大跨度高邊墻地下空間建筑物進行開挖，開挖支護簡單，建筑物穩固。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種軟弱巖層大跨度高邊墻地下空間建筑物，包括地下空間建筑物本體，其結構特點是，所述地下空間建筑物本體的側壁邊界線處開設有多個邊線處預錨洞，該地下空間建筑物本體的側壁邊界線外側開設有多個邊界線外預錨洞；所述多個邊線處預錨洞和多個邊界線外預錨洞之間通過相應的對穿預錨孔連通，各對穿預錨孔內設有對穿預應力錨桿或索。

進一步地，所述邊線處預錨洞和邊界線外預錨洞的延伸方向與地下空間建筑物本體孔洞的延伸方向一致。

進一步地，本發明還提供了一種軟弱巖層大跨度高邊墻地下空間建筑物的開挖支護方法，其包括如下步驟：

1）在緊鄰設計的地下空間建筑物本體的邊線處預先開挖多個邊線處預錨洞；在地下空間建筑物本體的邊線外側開設有多個邊界線外預錨洞；

2）鉆對穿預錨孔，將邊線處預錨洞和邊界線外預錨洞對應連通，并在鉆對穿預錨孔內安裝對穿預應力錨桿或索，在大跨度高邊墻地下空間建筑物開挖前實施預應力錨固；

3）對設計的大跨度高邊墻地下空間建筑物進行開挖支護。

本發明所述大跨度高邊墻地下空間建筑物為設置在軟弱巖層內的地下空間建筑物，解決了現有技術遭遇軟弱巖層而被迫放棄而重新選址的問題。

藉由上述結構，本發明在緊鄰地下建筑物邊線和邊線周邊一定范圍處預先開挖系列的作為錨固用的可容納、實施鉆孔作業小洞（稱為預錨洞）；利用預錨洞實施鉆孔作業，聯通同層和相對應預錨洞，利用預錨洞、鉆孔在大跨度地下建筑物開挖前實施預應力錨固；上述先錨措施實施后，再運用常規方法進行大跨度地下建筑物的開挖支護。?

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1）對大跨度地下建筑物頂、邊墻一定范圍內的軟弱巖體在開挖前進行了預先加固，維護和提高了軟弱巖體的力學性能，為地下建筑物開挖和后續常規支護的安全提供了保證。

2）先開挖的預錨洞，緊鄰建筑物邊線的作為施工期臨時排水洞，周邊的作為永久排水洞，能有效的降低施工期和運行期地下水水位，減少水荷載作用，減少后續支護工程量。

3）先開挖的預錨洞，作為施工期的補充勘探洞，更有利于準確把握地質情況，為后續地下建筑物開挖提供了基礎。

4）緊鄰建筑物邊線的預錨洞布置在地下建筑物邊線內，作為永久斷面的一部分，無需另外增加投資。

綜上所述，本發明克服了現有技術掘進面大、施工工藝復雜、工期長、與軟弱巖層的變形特性不相適應、開挖支護費用高等缺點，且結構簡單、經濟合理、施工方便，適用于不同地質條件下的大跨度地下建筑物的開挖施工，尤其是軟弱巖層大跨度高邊墻地下建筑物。

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以下結合附圖和實施例對本發明作進一步闡述。

附圖說明

圖1是本發明一個實施例的結構原理圖；

圖2為圖1的橫斷面示意圖。

在圖中

1-地下空間建筑物本體；????2-邊線處預錨洞；????3-邊界線外預錨洞；????

4-對穿預錨孔；??????????????????5-對穿預應力錨桿或索。

具體實施方式

一種軟弱巖層大跨度高邊墻地下空間建筑物，如圖1和2所示，包括地下空間建筑物本體1、邊線處預錨洞2、邊界線外預錨洞3、對穿預錨孔4、對穿預應力錨桿或索5。