[發明專利]一種管幕-支護結構組合體系淺埋暗挖法無效

申請號：	201310472458.2	申請日：	2013-10-11
公開（公告）號：	CN103485790A	公開（公告）日：	2014-01-01
發明（設計）人：	郭小紅;程勇;劉繼國;余晶	申請（專利權）人：	中交第二公路勘察設計研究院有限公司
主分類號：	E21D9/00	分類號：	E21D9/00;E21D11/00
代理公司：	武漢宇晨專利事務所 42001	代理人：	李鵬;王敏鋒
地址：	430000 湖北省***	國省代碼：	湖北;42
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	一種支護結構組合體系淺埋暗挖法
鉆瓜網技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

技術領域

本發明屬于地下結構施工領域，具體涉及一種管幕-支護結構組合體系淺埋暗挖法（PSSE），它適用于飽和富水軟土地層的淺埋大斷面地下結構下穿敏感建筑的工程。

背景技術

隨著中國城市化進程的加速，在城區道路或重要建筑物下興建大型地下結構越來越多，如城市地下隧道、地鐵車站、地下停車場等等。目前，在既有道路或建筑物下面建造城市地下隧道、城市地鐵車站、地下停車場等工程，主要有明挖法、盾構法和淺埋暗挖法。明挖法不僅破壞了環境，而且對原有路面進行了開挖，阻礙了交通的暢通，影響了建筑物安全，對城市生產生活干擾較大。對于淺埋大斷面、短距離的隧道而言，采用盾構法施工顯然是不經濟的，也是不可行。當地質條件較差，埋置深度較淺，上部有敏感建筑時，如果采用一般淺埋暗挖法施工，安全風險較大，地面沉降難以控制，一旦出現施工事故，造成的社會影響顯著。因此，如何找到一種適合于飽和富水軟土地層的淺埋大斷面地下結構下穿敏感建筑的淺埋暗挖方法非常迫切。

發明內容

本發明的目的是在于針對現有技術中存在的上述問題，提供了一種管幕-支護結構組合體系淺埋暗挖法（PSSE），將不同剛度的鋼管與地下支護結構進行組合，形成大剛度環縱向共同受力體系，可以嚴格控制沉降，保證施工及運營安全，特別適用于超淺埋超大斷面飽和軟土隧道下穿敏感建筑，也適用于下穿城市既有道路或重要建筑物的淺埋大斷面隧道、復雜地質條件下城市地鐵車站等工程。該法可有效地控制地下水的流失，減少開挖時對鄰近土體的擾動并相應減少周圍土體的變形，達到開挖時嚴格控制沉降，不影響地面活動，并維持上部建（構）筑物、道路與管線的正常使用功能。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術措施：

本發明涉及一種淺埋大斷面地下結構新型暗挖施工法，包括在地下結構兩端形成兩個豎向工作井，然后在地下主體結構周邊形成管幕，并通過注漿或者冷凍加固鋼管之間土體，形成水密性地下空間，在管幕的保護下，邊開挖邊支撐，依次形成第一層組合支護體系及第二層地下主體結構。

本發明解決了城市地形受限制、地質條件較差區域大斷面地下結構下穿敏感建筑的淺埋暗挖施工，具有廣闊的工程應用前景和市場推廣價值。

一種管幕-支護結構組合體系淺埋暗挖法，包括以下步驟：

步驟1，在地下主體結構兩端形成兩個豎向工作井；

步驟2、在兩個豎向工作井之間待施工的地下主體結構的周邊形成管幕，先向地下主體結構四周受力不利位置頂入大直徑鋼管作為基準管，然后在基準管之間按照順序間隔頂進小直徑鋼管；

步驟3、通過注漿或者冷凍方法加固大直徑鋼管和小直徑鋼管之間土體，形成水密性地下空間；

步驟4、在大直徑鋼管和小直徑鋼管組合的管幕的保護下，邊開挖土體邊施工初次支護結構，初次支護結構由環向鋼拱架支撐和噴射混凝土構成，環向鋼拱架支撐與管幕鋼管之間連接方式為焊接，環向鋼拱架支撐的環內通過內部臨時支撐進行加強和固定；

步驟5，在初次支護結構強度達到預定值以上時，分臺階拆除內部臨時支撐，施作地下主體結構，地下主體結構斷面形狀為多段圓弧組成的橢圓形，為鋼筋混凝土結構。

如上所述的步驟2中大直徑鋼管的直徑范圍為1.5~3.0m；小直徑鋼管的直徑范圍為0.6~1.5m。

如上所述的步驟4中地下主體結構內土體開挖順序依次為上部土體、中部土體和下部土體；各段初次支護結構在相應部分土體開挖后緊跟施作，每段內部臨時支撐兩端與大直徑鋼管焊接，中部與小直徑鋼管焊接，形成大剛度的縱環向組合受力體系。

如上所述的步驟4中，內部臨時支撐分為橫撐和豎撐，采用鋼管撐或型鋼支撐，橫撐和豎撐之間連接方式為焊接或螺栓連接，內部臨時支撐與環向鋼拱架支撐之間連接方式為焊接。