[發明專利]單拱大跨淺埋暗挖隧道加固體系及其施工方法

有效

• 申請號: 201410173358.4
• 申請日: 2014-04-28
• 公開（公告）號: CN103924981A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 曹偉;王俊;王立新;翁木生;李儲軍;張利斌;戴志仁;王博;王天明;毛念華;張毓斌;王鵬;張海
• 申請（專利權）人: 中鐵第一勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

1.單拱大跨淺埋暗挖隧道加固體系，其特征在于：

所述加固體系為單拱大跨淺埋暗挖隧道初期支護（10）內的門形與扇形相結合的支撐骨架結構，包含有隧道中心線處的組合鋼管混凝土柱（5），組合鋼管混凝土柱（5）底端固定于隧道底面設置的柱基礎（4），頂端固定于初期支護（10）；

柱基礎（4）兩側的隧道底面上均設置有底板（1），底板（1）上同一點固定有豎向支撐（3）和斜向支撐（2），斜向支撐（2）傾向組合鋼管混凝土柱（5）的另一側，豎向支撐（3）和斜向支撐（2）的頂端均固定于初期支護（10）；

底板（1）上方設置有水平支撐（7），水平支撐（7）一端固定于初期支護（10），另一端固定于組合鋼管混凝土柱（5），并與豎向支撐（3）連接牢固。

2.根據權利要求1所述的單拱大跨淺埋暗挖隧道加固體系，其特征在于：

所述底板（1）的初期支護端設置有伸入巖體（11）的鎖腳錨桿（9）。

3.根據權利要求2所述的單拱大跨淺埋暗挖隧道加固體系，其特征在于：

所述柱基礎（4）上方、組合鋼管混凝土柱（5）底部包裹有柱腳保護梁（6），柱腳保護梁（6）與柱基礎（4）澆筑為一體。

4.根據權利要求3所述的單拱大跨淺埋暗挖隧道加固體系，其特征在于：

所述豎向支撐（3）與水平支撐（7）的相交處、豎向支撐（3）的兩側、水平支撐（7）的下方固定有角鋼型的縱向連接部件（8）。

5.根據權利要求4所述的單拱大跨淺埋暗挖隧道加固體系，其特征在于：

所述柱基礎（4）下方設置有伸入巖體（11）的、交叉的錨桿。

6.根據權利要求5所述的單拱大跨淺埋暗挖隧道加固體系，其特征在于：

所述底板（1）采用型鋼和噴射混凝土組成；

所述柱基礎（4）采用現澆混凝土或組合型鋼組成；

所述組合鋼管混凝土柱（5）采用無縫鋼管和模筑混凝土組成;

所述斜向支撐（2）、豎向支撐（3）和水平支撐（7）采用型鋼或組合型鋼。

7.根據權利要求6所述的單拱大跨淺埋暗挖隧道加固體系，其特征在于：

所述橫向支撐骨架結構沿隧道縱向多排設置，縱向間距為1.0～5.0m；

所述豎向支撐（3）與組合鋼管混凝土柱（5）之間的橫向距離為3.0～5.0m；

所述底板（1）與水平支撐（7）之間的高度差為3.0～5.0m；

所述組合鋼管混凝土柱（5）的寬度為0.6～2.0m

所述柱基礎（4）的寬度為1.0～2.0m，高度為0.5～1.0m；

所述柱腳保護梁（6）寬度同柱基礎（4），高度為0.5～1.0m。

8.單拱大跨淺埋暗挖隧道加固體系的施工方法，其特征在于：

由以下步驟實現：

步驟一：澆筑柱基礎（4）：

在單拱大跨淺埋暗挖隧道的初期支護內，清理虛渣，平整場地并夯實，在隧道底面的隧道中心線處立模澆筑柱基礎（4）；

步驟二：澆筑底板（1）：

在柱基礎（4）兩側的隧道底面上鋪設型鋼支撐、焊接鋼筋網片，將型鋼支撐與兩側的初期支護結構和柱基礎（4）連接牢固，并在初期支護端打設鎖腳錨桿（9），在型鋼支撐和鋼筋網片上澆筑底板（1）；型鋼支撐預留斜向支撐（2）和豎向支撐（3）連接鋼板及螺栓；

步驟三：澆筑組合鋼管混凝土柱（5）和柱腳保護梁（6）：

在柱基礎（4）上搭設組合鋼管，綁扎柱腳保護梁（6）鋼筋，立模澆筑組合鋼管混凝土柱（5）和柱腳保護梁（6）；組合鋼管預留水平支撐（7）連接鋼板及螺栓；

步驟四：搭設斜向支撐（2）和豎向支撐（3）：

搭設斜向支撐（2）和豎向支撐（3），并將其與底板（1）、初期支護之間通過螺栓、焊接連接牢固；

步驟五：搭設水平支撐（7）：

搭設水平支撐（7），并將其與斜向支撐（2）、豎向支撐（3）、組合鋼管混凝土柱（5）、初期支護之間通過螺栓、焊接連接牢固；

步驟六：搭設縱向連接部件（8）：

搭設縱向連接部件（8），并將其與豎向支撐（3）、水平支撐（7）之間連接牢固。