[實(shí)用新型]一種地下洞室頂拱結(jié)構(gòu)及其地下洞室

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720222903.3
• 申請(qǐng)日: 2017-03-08
• 公開（公告）號(hào): CN206722841U
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳偉;潘江洋;馮樹榮;郭云強(qiáng);胡育林;鐘輝亞;石青春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電建集團(tuán)中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): E21D9/14
• 分類號(hào): E21D9/14;E21D11/10;E21D20/00;E21D13/00
• 代理公司: 長(zhǎng)沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司43113
• 代理人: 盧宏,鄭俊超

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于地下工程，具體涉及一種地下洞室頂拱結(jié)構(gòu)及其地下洞室,尤其適用于復(fù)雜地質(zhì)條件下超大跨度施工。

背景技術(shù)

常規(guī)的地下洞室的斷面跨度一般不超過40米，對(duì)地下洞室頂拱的加固，常規(guī)措施為洞室開挖后，再采用多種支護(hù)的支護(hù)型式。

超大斷面洞室的跨度往往達(dá)到60-70米。常規(guī)支護(hù)措施由于存在開挖出渣工期與支護(hù)施工周期，掌子面爆破形成洞室后一直到支護(hù)施工完成，這期間需要一段時(shí)間，從而造成洞室頂拱在一段時(shí)間內(nèi)無支護(hù)，存在工程安全隱患。

對(duì)于洞室圍巖條件差等復(fù)雜地質(zhì)條件下的超大斷面洞室，常常由于洞室圍巖條件差導(dǎo)致洞室頂拱不能開挖成型，開挖后就隨之坍塌，無法形成常規(guī)的洞室。即便是可以開挖成型的地質(zhì)條件，由于超大斷面洞室的跨度過大，采用常規(guī)支護(hù)形式，也會(huì)導(dǎo)致洞室頂拱圍巖不穩(wěn)定。

上述問題在受多種條件所限，布置在地質(zhì)條件復(fù)雜、圍巖條件較差地層中的超大跨度地下洞室中尤為突出。

另外，對(duì)本案中所提到的方向詞匯進(jìn)行定義，在本領(lǐng)域中，技術(shù)人員通常認(rèn)定縱向是沿著地下洞室縱深的方向；橫向是地下洞室橫斷面的方向，垂直于地下洞室軸線。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型旨在提供一種安全穩(wěn)固的地下洞室頂拱結(jié)構(gòu)，及配套的地下洞室。

本實(shí)用新型解決問題的技術(shù)方案是：一種地下洞室頂拱結(jié)構(gòu)，包括位于主洞室頂部的頂拱部，還包括在主洞室兩側(cè)巖體內(nèi)沿縱向開鑿的施工交通洞、緊貼于頂拱部上表面橫跨設(shè)置的輔助受力洞，所述輔助受力洞沿縱向設(shè)有多個(gè)，且與施工交通洞連通；

所述輔助受力洞內(nèi)澆筑充填有鋼筋混凝土，每一個(gè)輔助受力洞上均設(shè)有向上伸入巖體的預(yù)應(yīng)力錨索。

上述方案中，輔助受力洞澆筑鋼筋混凝土之后形成受力梁，通過預(yù)應(yīng)力錨索牽拉，保證頂拱部的穩(wěn)定。

進(jìn)一步的，所述施工交通洞內(nèi)澆筑充填有鋼筋混凝土，充填有鋼筋混凝土的實(shí)心施工交通洞為輔助受力洞的支座；所述施工交通洞外設(shè)有伸入巖體的錨固件，對(duì)施工交通洞牽拉。

施工交通洞形成受力支座，能夠進(jìn)一步增加輔助受力洞承受載荷的能力。錨固件為錨桿或錨索，通過錨桿或錨索對(duì)施工交通洞形成牽拉，能夠增加施工交通洞的承載能力。

輔助受力洞的布置方式有多種，如，所述輔助受力洞之間間隔設(shè)置。

或者，所述輔助受力洞之間連續(xù)設(shè)置。

進(jìn)一步的，所述輔助受力洞的橫斷面為拱形或直線型。優(yōu)選為拱形，拱形結(jié)構(gòu)承受力更大。

優(yōu)選的，所述預(yù)應(yīng)力錨索均呈輻射狀布置。

同時(shí)，本實(shí)用新型還提供一種地下洞室，包括主洞室，所述主洞室的頂部為上述方案所述的頂拱結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型不僅施工方便、快捷，而且在主洞室開挖之前完成主洞室頂拱部的支護(hù)加固，形成穩(wěn)固的頂拱結(jié)構(gòu)，取得了事先加固的效果，增加了圍巖整體性，有效發(fā)揮圍巖自身承載力。相比于常規(guī)施工技術(shù)，顯著提高了洞室整體的安全性、可靠性和穩(wěn)定性，尤其適用于地質(zhì)條件復(fù)雜、圍巖穩(wěn)定性極差的超大跨度地下洞室。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

圖1為實(shí)施例1地下洞室橫剖面圖。

圖2為實(shí)施例1地下洞室縱剖面圖。

圖3為實(shí)施例2地下洞室橫剖面圖。

圖4為實(shí)施例2地下洞室縱剖面圖。

圖中：1—輔助受力洞，2—施工交通洞，3—預(yù)應(yīng)力錨索，5—主洞室,8-錨桿。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

如圖1～2所示，一種地下洞室頂拱結(jié)構(gòu)，包括位于主洞室5頂部的頂拱部、在主洞室5兩側(cè)巖體內(nèi)沿縱向開鑿的施工交通洞2、緊貼于頂拱部上表面橫跨設(shè)置的輔助受力洞1。

所述輔助受力洞1沿縱向間隔設(shè)有多個(gè)，且與施工交通洞2連通。

所述輔助受力洞1內(nèi)澆筑充填有鋼筋混凝土，每一個(gè)輔助受力洞1上均設(shè)有向上呈輻射狀伸入巖體的預(yù)應(yīng)力錨索3。

所述施工交通洞2內(nèi)澆筑充填有鋼筋混凝土，充填有鋼筋混凝土的實(shí)心施工交通洞2為輔助受力洞1的支座。所述施工交通洞2外設(shè)有伸入巖體的錨桿8，對(duì)施工交通洞2牽拉。

所述輔助受力洞1的橫斷面為拱形。

本實(shí)施例還提供一種地下洞室，包括主洞室5，所述主洞室5的頂部為上述頂拱結(jié)構(gòu)。

該地下洞室施工方法為：

a）在主洞室5開挖施工前，在設(shè)計(jì)開挖主洞室5區(qū)域兩側(cè)的巖體內(nèi)，沿縱向開挖施工交通洞2。施工交通洞2外設(shè)有伸入巖體的錨桿8，對(duì)施工交通洞2牽拉。施工交通洞2的長(zhǎng)度大于或等于主洞室長(zhǎng)度。