[發明專利]一種連拱隧道整體式支護結構及其快速施工方法

在審

• 申請號: 202210095839.2
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN114483113A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 姚志雄;劉耀星;周岐窗;劉國買;胡鐘予;陳進;徐云山;陳軍浩;李志高
• 申請（專利權）人: 福建工程學院
• 主分類號: E21D11/18
• 分類號: E21D11/18;E21D9/00;E21D11/15;E21D11/10;E21D20/00;E21D11/38
• 代理公司: 廈門原創專利事務所(普通合伙) 35101
• 代理人: 閆英敏

本發明公開一種連拱隧道整體式支護結構及其快速施工方法，直接對主洞進行分部開挖并設置聯合支護，減少了擾動次數，提高了隧道及圍巖穩定性。初支及防水可獨立進行施做，相鄰洞室初支連體支護，變形控制效果好，防水效果好。和以往的施工方法相比，該技術臨時支護少，工序簡單；支護施做簡單、質量好；左右洞室開挖、支護施做可利用左右洞室錯距方式及中隔墻隔開，可有效避免交叉作業，工程質量有保證。本發明技術可以有效解決傳統施工方法存在的問題，適應我國雙連拱甚至多連拱隧道建設需求，應用前景廣闊。

技術領域

本發明應用于隧道工程領域，具體是一種連拱隧道整體式支護結構及其快速施工方法。

背景技術

連拱隧道已成為隧道工程中一種重要的結構形式。基于連拱隧道的結構特點，其施工方法、支護技術等與常規分離式隧道有較大不同，且大多數情況下其施工難度更大、造價更高。目前連拱隧道大都采用中洞法配合CD工法、CRD工法或雙側壁導坑工法進行施工，這種方法化大斷面為小斷面施工，邊開挖邊支護，對圍巖變形控制效果好，但是存在施工工序多、臨時支護多、作業空間狹小、施工效率低等缺點，且連拱結構交界處支護及防水施工難度大，機械化施工水平低，容易產生滲水、中墻下沉等問題，導致隧道后期極易產生質量病害問題。因此這種方法適應性不好，并不是理想的連拱隧道施工方法。

我國是世界上隧道和地下工程規模最大、情況最復雜、發展最迅速的國家之一。基于我國多山的特點，且基于我國城市地下空間持續開發的現狀，受地形、地質與線形等條件限制，隧道凈距越來越小，使得實際工程中出現了大量連拱隧道的工程實例，連拱隧道已成為隧道工程中一種重要的結構形式。與分離式隧道相比，連拱隧道具有占用土地少，對環境破壞小，縮短線路長度、節約工程造價等優點。但隧道為連拱結構形式，其跨度大，施工工藝復雜，工序繁多，工序干擾大，其施工技術優劣直接影響到整個工程的質量及造價。傳統的連拱隧道開挖工法和隧道斷面支護形式存在上述的眾多缺點，急需一種新的支護結構及施工工法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種連拱隧道整體式支護結構及其快速施工方法。

為解決上述技術問題，本發明的一種連拱隧道整體式支護結構，用于連拱隧道工程的支護操作，所述支護結構包括多組縱向排列的鏡像對稱固定連接的環向型鋼拱架，鏡像相鄰的所述環向型鋼拱架之間通過Y型節點固定，所述多組縱向排列的鏡像對稱固定連接的環向型鋼拱架之間穿設有多組縱向鋼梁，且縱向鋼梁與環向型鋼拱架之間通過環縱向節點固定，且鏡像相鄰的所述環向型鋼拱架之間設有與縱向鋼梁垂直固定的橫向鋼梁。

作為一種可能的實施方式，進一步的，所述Y型節點包括與鏡像相鄰的環向型鋼拱架相對應的第一固定臂與第二固定臂，所述第二固定臂一端與第一固定臂中段通過螺栓連接形成Y字型結構。

作為一種可能的實施方式，進一步的，所述第一固定臂沿與第二固定臂連接的連接點向外側折彎。

作為一種可能的實施方式，進一步的，所述第一固定臂靠近第二固定臂一端為弧形折彎，其遠離第二固定臂一端為豎直折彎。

作為一種可能的實施方式，進一步的，所述第一固定臂和第二固定臂內均設有多組固定鋼板。

一種連拱隧道整體式支護結構快速施工方法，其包括如下步驟：

施工準備完成前期工作；

進行四導洞錯距、上下臺階預留核心土開挖；

循環工序各洞室交替開挖操作；

進行型鋼鋼架架設操作；

初支結構防水補強并進行二襯施做。