CN209261598U - 一种适用于大断面暗挖隧道的加强拱盖结构 - Google Patents

Abstract

一种适用于大断面暗挖隧道的加强拱盖结构，以大大提高隧道拱部的强度和稳定性，为下台阶开挖提供安全和开阔的施工空间，避免了传统暗挖隧道下部开挖和拆撑过程的施工风险及时序，有效提高施工效率并保证施工安全。于初期支护结构与二次衬砌结构之间设置加强拱盖，加强拱盖与初期支护结构通过连接构件叠合连接为一体形成整体受力结构，该加强拱盖由混凝土拱段和设置在混凝土拱段两端的钢筋混凝土下卧梁构成，混凝土拱段埋设纵向连接为一体的环向加强构件。

Description

一种适用于大断面暗挖隧道的加强拱盖结构

技术领域

本实用新型涉及隧道工程，特别涉及一种适用于采用叠合初支拱盖法施工的大断面暗挖隧道的加强拱盖结构。

背景技术

近年在重庆、贵阳、厦门、青岛等城市地铁建设工程中，在难以采用明挖法施工的地下车站时，地下车站常常遇到拱部围岩较薄或上软下硬的情形，传统的二衬拱盖法和初支拱盖法都难以完全适应其施工安全和进度要求，难以保证施工质量。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种适用于大断面暗挖隧道的加强拱盖结构，以大大提高隧道拱部的强度和稳定性，为下台阶开挖提供安全和开阔的施工空间，避免了传统暗挖隧道下部开挖和拆撑过程的施工风险及时序，有效提高施工效率并保证施工安全。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本实用新型的一种适用于大断面暗挖隧道的加强拱盖结构，其特征是：于初期支护结构与二次衬砌结构之间设置加强拱盖，加强拱盖与初期支护结构通过连接构件叠合连接为一体形成整体受力结构，该加强拱盖由混凝土拱段和设置在混凝土拱段两端的钢筋混凝土下卧梁构成，混凝土拱段埋设纵向连接为一体的环向加强构件。

所述初期支护结构内按步距模数埋设钢架，所述连接构件环向、纵向间隔布设的连接钢筋，各连接钢筋的上部锚入初期支护结构内，且与钢架焊接连接；各连接钢筋的下部锚入加强拱盖内，且与环向加强构件焊接连接。

所述环向加强构件为在混凝土拱段内纵向间隔设置的环向钢筋、格栅钢架或型钢钢架，且通过环向间隔设置的纵向钢筋焊接连接为一体。

本实用新型的有益效果是，在采用叠合初支拱盖法的暗挖隧道拱部设置了一道由混凝土拱段和两侧钢筋混凝土下卧梁构成的加强拱盖，该加强拱盖与初期支护结构进行有效叠合成为整体受力结构，大大增强了拱部结构在不同地质条件下的承载能力，大大提高隧道拱部的强度和稳定性，为下台阶开挖提供安全和开阔的施工空间；既能保留按传统拱盖法施工的各种优点，如开挖快、二衬施工快、防水质量好等，还有效降低了传统拱盖法的缺点，如存在掉拱风险、拱部强度不足、整体性较差等，避免传统暗挖隧道下部开挖和拆撑过程的施工风险及时序，确保下断面隧道施工安全，拓展了拱盖法在不同地质条件下的使用范围和使用效率。

附图说明

本说明书包括如下两幅附图：

图1是本实用新型一种适用于大断面暗挖隧道的加强拱盖结构的横断面图；

图2是本实用新型一种适用于大断面暗挖隧道的加强拱盖结构的示意图；

图3是本实用新型一种适用于大断面暗挖隧道的加强拱盖结构中初期支护结构与加强拱盖叠合连接的大样示意图。

图中示出构件名称及所对应的标记：初期支护结构10、钢架11、连接钢筋12、二次衬砌结构20、加强拱盖30、钢筋混凝土下卧梁31、混凝土拱段32、环向加强构件33。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1和图2，本实用新型的一种适用于大断面暗挖隧道的加强拱盖结构，于初期支护结构10与二次衬砌结构20之间设置加强拱盖30，加强拱盖30与初期支护结构10通过连接构件叠合连接为一体形成整体受力结构。该加强拱盖30由混凝土拱段32和设置在混凝土拱段32两端的钢筋混凝土下卧梁31构成，混凝土拱段32埋设纵向连接为一体的环向加强构件33。

参照图1，本实用新型在采用叠合初支拱盖法的暗挖隧道拱部设置了一道由混凝土拱段32和两侧钢筋混凝土下卧梁31构成的加强拱盖30，该加强拱盖30与初期支护结构10进行有效叠合成为整体受力结构，大大增强了拱部结构在不同地质条件下的承载能力，大大提高隧道拱部的强度和稳定性，为下台阶开挖提供安全和开阔的施工空间。既能保留按传统拱盖法施工的各种优点，如开挖快、二衬施工快、防水质量好等，还有效降低了传统拱盖法的缺点，如存在掉拱风险、拱部强度不足、整体性较差等，避免传统暗挖隧道下部开挖和拆撑过程的施工风险及时序，确保下断面隧道施工安全，拓展了拱盖法在不同地质条件下的使用范围和使用效率。

参照图3，所述初期支护结构10内按步距模数埋设钢架11，所述连接构件环向、纵向间隔布设的连接钢筋12，各连接钢筋12的上部锚入初期支护结构10内，且与钢架11焊接连接。各连接钢筋12的下部锚入加强拱盖30内，且与环向加强构件33焊接连接。所述加强拱盖30的厚度根据隧道顶部承受的荷载确定，一般为300mm～1000mm。连接钢筋12锚入初期支护结构10内的长度不小于300mm，锚入加强拱盖30的长度不小于350mm，待加强拱盖30浇筑完成后，加强拱盖30与初期支护结构10将形成整体受力结构，降低掉拱风险，增加拱盖的整体刚度，保证下断面施工安全。

参照图2和图3，加强拱盖30一般采用模筑混凝土或喷射混凝土，其内根据受力需要设置环向加强构件33，环向加强构件33为在混凝土拱段32内纵向间隔设置的环向钢筋、格栅钢架或型钢钢架，且通过环向间隔设置的纵向钢筋焊接连接为一体。

参照图2，加强拱盖30按照以下顺序施工：模筑钢筋混凝土下卧梁31，架设环向加强构件33，施做连接钢筋12，混凝土拱段32砼浇筑。钢筋混凝土下卧梁31钢筋绑扎后在顶部预埋连接钢板，方便后期与混凝土拱段32内的环向加强构件33连接。由于拱盖施工空间狭小，可根据施工现场情况酌情况采用喷射混凝土施做混凝土拱段32。

参照图1，在隧洞拱部形成由初期支护结构10、加强拱盖30双层叠合整体受力结构，在其掩护下施做隧洞下部。隧洞下部为中、微风化岩石，可以采用类似于明挖岩石基坑的工法开挖支护即可，即分层爆破开挖，侧壁及时喷锚支护或锚杆(索)挡墙支护直至开挖完毕。二次衬砌结构20自下而上顺筑施工，可确保防水和主体结构施工质量。其核心优势在于二层叠合加强初期支护结构10的设置，加强拱盖30通常以模筑混凝土形式与初期支护结构10进行叠合承载，大大提高了拱盖的安全度，克服了传统二衬拱盖法和初支拱盖法的诸多弊病，其适应性涵盖了既有拱盖法，尤其是在上软下硬的地质条件下的浅埋暗挖车站的工程中，优势明显。

以上所述只是用图解说明本实用新型一种适用于大断面暗挖隧道的加强拱盖结构，并非是要将本实用新型局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。

Claims (4)

1.一种适用于大断面暗挖隧道的加强拱盖结构，其特征是：于初期支护结构(10)与二次衬砌结构(20)之间设置加强拱盖(30)，加强拱盖(30)与初期支护结构(10)通过连接构件叠合连接为一体形成整体受力结构，该加强拱盖(30)由混凝土拱段(32)和设置在混凝土拱段(32)两端的钢筋混凝土下卧梁(31)构成，混凝土拱段(32)埋设纵向连接为一体的环向加强构件(33)。

2.如权利要求1所述的一种适用于大断面暗挖隧道的加强拱盖结构，其特征是：所述初期支护结构(10)内按步距模数埋设钢架(11)，所述连接构件环向、纵向间隔布设的连接钢筋(12)，各连接钢筋(12)的上部锚入初期支护结构(10)内，且与钢架(11)焊接连接；各连接钢筋(12)的下部锚入加强拱盖(30)内，且与环向加强构件(33)焊接连接。

3.如权利要求2所述的一种适用于大断面暗挖隧道的加强拱盖结构，其特征是：所述环向加强构件(33)为在混凝土拱段(32)内纵向间隔设置的环向钢筋、格栅钢架或型钢钢架，且通过环向间隔设置的纵向钢筋焊接连接为一体。

4.如权利要求3所述的一种适用于大断面暗挖隧道的加强拱盖结构，其特征是：所述加强拱盖(30)的厚度300mm～1000mm，连接钢筋(12)锚入初期支护结构(10)内的长度不小于300mm，锚入加强拱盖(30)的长度不小于350mm。