[實用新型]硬巖地區超大跨度地下工程初支支護結構

有效

• 申請號: 201921282390.0
• 申請日: 2019-08-09
• 公開（公告）號: CN210599028U
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 賀維國;范國剛;宋超業;費曼利;呂書青;王星
• 申請（專利權）人: 中鐵第六勘察設計院集團有限公司;中鐵（天津）隧道工程勘察設計有限公司
• 主分類號: E21D13/00
• 分類號: E21D13/00;E21D13/02;E21D11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了硬巖地區超大跨度地下工程初支支護結構，包括地下隧道、位于地下隧道內壁上的巖石裂隙、破碎帶以及位于地下隧道內的臨時橫通和坡道，所述地下隧道的內壁上固定有巖體應力圈，所述巖體應力圈的內壁上固定有多個傾斜設置的巖體應力圈錨桿。優點在于：本實用新型通過設置巖柱進行臨時制成，避免大體積巖石緩傾，通過依次開挖中洞、上部邊洞、下部邊洞、巖柱、核心巖體、臨時橫通道并設置巖體應力圈錨桿、低預應力錨桿和超長預應力錨索實現較大跨度的地下工程支護。

技術領域

本實用新型涉及地下工程技術領域，尤其涉及硬巖地區超大跨度地下工程初支支護結構。

背景技術

中國是多山之國，據統計，山地、丘陵和高原的面積占全國土地總面積的69％，這些地區地層大都為巖石地層。全國平原地區巖石地層也廣泛分布，粉細砂巖層主要分布于長江三角洲平原和蘇北地區；細砂巖層主要分布于里下河和太湖地區；亞砂巖層是砂巖和礫石巖層之間的一類巖層，主要分布于長江三角洲平原區、黃泛區及沿海一帶。

隨著國家經濟的發展，地下空間開發利用越來越受到重視。地下空間開發利用可以實現城市空間拓展，提高土地利用效率；可以拉動建設的科技需求，推動地下工程科技產業轉型與技術進步；可以建立完善的地下防災空間體系，強化國家抵抗災害和戰爭的能力。

巖石裂隙、破碎帶等結構面對巖體切割成大體積的緩傾楔形體，這類楔形體對小洞室開挖影響較小，但對超大跨度地下結構的開挖會產生巨大安全隱患，若處理不當，將會使得洞室坍塌風險。如何快速、安全地實現硬巖地層中超大跨度地下工程修建的研究很少。

為此，我們提出了硬巖地區超大跨度地下工程初支支護結構來解決上述問題。

發明內容

本實用新型的目的是為了解決背景技術中的問題，而提出的硬巖地區超大跨度地下工程初支支護結構。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：硬巖地區超大跨度地下工程初支支護結構，包括地下隧道、位于地下隧道內壁上的巖石裂隙、破碎帶以及位于地下隧道內的臨時橫通和坡道，所述地下隧道的內壁上固定有巖體應力圈，所述巖體應力圈的內壁上固定有多個傾斜設置的巖體應力圈錨桿，所述地下隧道的內頂壁插設有平行設置的低預應力錨桿，所述低預應力錨桿的上端穿過巖體應力圈，所述地下隧道的內壁上貫穿設置超長預應力錨索。

在上述的硬巖地區超大跨度地下工程初支支護結構，所述地下隧道包括中洞、上部邊洞、下部邊洞、核心巖體以及與核心巖體上側壁一體成型的巖柱。

在上述的硬巖地區超大跨度地下工程初支支護結構，所述低預應力錨桿之間固定有呈“X”型設置的支桿，所述支桿的兩端與低預應力錨桿的外壁固定連接。

在上述的硬巖地區超大跨度地下工程初支支護結構中，每個所述超長預應力錨索的外壁上均滑動有弧形板，所述弧形板的外壁上一體成型有與超長預應力錨索平行設置的延伸板，每個所述延伸板上均旋有緊固螺栓，所述超長預應力錨索的外壁上均勻分布有與緊固螺栓相匹配的螺紋口。

在上述的硬巖地區超大跨度地下工程初支支護結構中，所述超長預應力錨索由多股鋼束纏繞組成，所述超長預應力錨索的外壁上固定有承載板，所述螺紋口開設在承載板上。

在上述的硬巖地區超大跨度地下工程初支支護結構中，所述超長預應力錨索與水平面之間的夾角為35°。

與現有的技術相比，本硬巖地區超大跨度地下工程初支支護結構的優點在于：

1、巖柱可作為超大跨度地下結構頂部開挖臨時支撐，將開挖范圍上部裂隙、破碎帶等結構面割巖石形成的大體積緩傾楔形體支撐住。中洞和邊洞地質素描可真實揭露開挖斷面巖石裂隙、破碎帶等不良地質結構面情況，為針對性施作低預應力錨索和超長錨桿固定大體積緩傾楔形體提供可靠地質情況，最終實現超大跨度地下結構安全開挖；