CN211174135U - 高填方边坡及深回填土区隧道暗挖进洞支护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的高填方边坡及深回填土区隧道暗挖进洞支护结构，包括桩基、冠梁、拱架和底支护；桩基有多个且均匀间隔设置在隧道两侧；冠梁有两个，且每个冠梁设置在位于隧道同一侧全部桩基顶面；拱架有多个，每个拱架均设置在隧道两侧相对设置的两个桩基上方；底支护有多个且设置在隧道底部，每个底支护两端分别与隧道两侧的桩基连接；拱架、桩基以及底支护共同在同一隧道截面的投影内形成闭环支护进洞结构。通过设置两排桩基以克服深回填土区地基承载力差的问题，通过在桩基上施作拱架，以将进洞口从边坡处向外大幅延伸以防止边坡灾害发生时造成人员、设备损害，通过在桩基间连接底支护以形成闭环支护进洞结构，提高了进洞口结构稳定性。

Description

高填方边坡及深回填土区隧道暗挖进洞支护结构

技术领域

本实用新型涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种高填方边坡及深回填土区隧道暗挖进洞支护结构。

背景技术

在隧道工程中，暗挖进洞是一项重要的内容，凡是有隧道的地方都涉及到暗挖进洞，能否安全、顺利地完成暗挖进洞是隧道工程能否成功的首要条件。暗挖进洞工程包含了对洞口仰坡的保护、隧道自身超前支护等内容。

对于现有的暗挖进洞技术，现行规范要求暗挖早进洞，目的是为了减少对洞口仰坡的开挖及扰动，避免边坡发生滑坡、垮塌等灾害，保证施工安全。如果在施工过程中洞口仰坡（特别是高填方边坡）出现上述灾害，现有技术无针对性的安全预防措施。此外，当进洞口位于软弱地基特别是深回填土区时，如何解决地基承载力不足以及不均匀沉降的问题，现有技术处理方式较为单一，一般为局部换填或基底注浆，未采取更有力更有保证的措施。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供的高填方边坡及深回填土区隧道暗挖进洞支护结构，解决了现有暗挖进洞技术中，针对隧道口位于高填方边坡以及深回填土区时，对边坡灾害无针对性安全预防措施，同时对深回填土区地基承载力差的问题也缺乏有力改善措施的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型通过如下技术方案来实现：

一种高填方边坡及深回填土区隧道暗挖进洞支护结构，包括桩基、冠梁、拱架和底支护；所述桩基有多个，多个所述桩基均匀间隔设置在隧道两侧；所述冠梁有两个，且每个所述冠梁设置在位于隧道同一侧的全部所述桩基顶面；所述拱架有多个，每个所述拱架均设置在隧道两侧相对设置的两个所述桩基上方，每个所述拱架的两端分别与两个所述冠梁连接；所述底支护有多个，所述底支护设置在隧道底部，且每个所述底支护的两端分别与隧道两侧的所述桩基连接；所述拱架、所述桩基以及所述底支护共同在同一隧道截面的投影内形成闭环支护进洞结构。

可选地，所述底支护为拉梁，所述拉梁的两端分别与隧道两侧相对设置的两个所述桩基连接。

可选地，所述拉梁的两端各设有一个连接件，每个所述连接件均贴合于相邻所述桩基并与该所述桩基上的所述冠梁连接。

可选地，还包括侧支护，所述侧支护设于位于隧道同一侧的相邻两个所述桩基之间，并与该所述桩基上的所述冠梁连接。

可选地，所述底支护为承重板，所述承重板的两端分别与隧道两侧相对设置的所述侧支护连接。

可选地，至少一个所述拱架上设有多根钢管，多根所述钢管在拱架上表面间隔设置，全部所述钢管均延伸至高填方边坡内部。

可选地，还包括混凝土层，全部所述拱架以及暴露于高填方边坡外侧的所述钢管，均被所述混凝土层包覆以形成超前拱盖。

可选地，所述超前拱盖与高填方边坡连接处还设有反压回填区，以防止边坡失稳。

可选地，所述桩基为灌注桩。

由上述技术方案可知，本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的高填方边坡及深回填土区隧道暗挖进洞支护结构，包括桩基、冠梁、拱架和底支护；所述桩基有多个，多个所述桩基均匀间隔设置在隧道两侧；所述冠梁有两个，且每个所述冠梁设置在位于隧道同一侧的全部所述桩基顶面；所述拱架有多个，每个所述拱架均设置在隧道两侧相对设置的两个所述桩基上方，每个所述拱架的两端分别与两个所述冠梁连接；所述底支护有多个，所述底支护设置在隧道底部，且每个所述底支护的两端分别与隧道两侧的所述桩基连接；所述拱架、所述桩基以及所述底支护共同在同一隧道截面的投影内形成闭环支护进洞结构。通过设置两排桩基以克服深回填土区地基承载力差的问题，通过在桩基上施作拱架，以将进洞口从边坡处向外大幅延伸以防止边坡灾害发生时造成人员、设备损害，通过在桩基间连接底支护以形成闭环支护进洞结构，提高了进洞口结构稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为高填方边坡及深回填土区隧道口示意图；

图2为进洞支护结构的立体结构示意图；

图3为图2中A处的放大示意图；

图4为进洞支护结构另一实施例的立体结构示意图；

图5为图4中B处的放大图；

图6为进洞支护结构另一实施例的立体结构示意图；

图7为高填方边坡及深回填土区隧道口侧视图；

附图标记：

1-高填方边坡、2-深厚回填土区、3-桩基、4-冠梁、5-拱架、6-底支护、7-侧支护、8-钢管、9-反压回填区；

31-第一桩基、32-第二桩基、33-第三桩基、34-第四桩基、51-超前拱盖、52-管棚结构、61-第一斜拉梁、62-第二斜拉梁。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“顶部”、“底面”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参阅图1-3，本实用新型提供的一种高填方边坡及深回填土区隧道暗挖进洞支护结构，包括桩基3、冠梁4、拱架5和底支护6；所述桩基3有多个，多个所述桩基3均匀间隔设置在隧道两侧。具体地，请参阅图1，多个所述桩基3从高填方边坡坡脚处向外侧的深回填土区延伸设置，桩基需施作在基岩上以防止隧道沉降。所述冠梁4有两个，且每个所述冠梁4设置在位于隧道同一侧的全部所述桩基3顶面；所述拱架5有多个，每个所述拱架5均设置在隧道两侧相对设置的两个所述桩基3上方，每个所述拱架5的两端分别与两个所述冠梁4连接；所述底支护6有多个，所述底支护6设置在隧道底部，且每个所述底支护6的两端分别与隧道两侧的所述桩基3连接；所述拱架5、所述桩基3以及所述底支护6共同在同一隧道截面的投影内形成闭环支护进洞结构。具体地，所述进洞支护结构还包括混凝土层，全部所述拱架5均被混凝土层包覆以形成超前拱盖51，当高填方边坡发生滑坡等灾害时，若进洞口仍只施作传统的管棚支护结构，即进洞口设置在边坡上，容易被滑坡掩埋以至危及人员、设备安全，掩埋后也会增大施工难度甚至导致无法继续施工，而本申请提供的超前拱盖51，由于其将进洞口从边坡处向外大幅延伸，即便发生滑坡，也难以将进洞口掩埋，极大的保证了施工安全。通过设置两排桩基3支撑隧道进洞口以克服深回填土区地基承载力差的问题，通过在桩基3上施作拱架5，以将进洞口从边坡处向外大幅延伸以防止边坡灾害发生时造成人员、设备损害，通过在桩基3间连接底支护6以形成闭环支护进洞结构，整个闭环支护进洞结构受到的荷载均通过桩基3后传递至基岩，提高了进洞口结构稳定性。

一个实施例，请参阅图2-3，所述底支护6为拉梁，所述拉梁的两端分别与隧道两侧相对设置的两个所述桩基3连接。具体地，请参阅图1，在已经浇筑成型的桩基侧面植筋，之后与拉梁的钢筋骨架连接，最后浇筑成型以使得拉梁与桩基连成一体。所述拉梁的两端各设有一个连接件，每个所述连接件均贴合于相邻所述桩基3并与该所述桩基3上的所述冠梁4连接。所述拉梁、所述连接件均是现场布置钢筋骨架后浇筑成型。优选地，所述拉梁上铺设有平板，平板以拉梁提供支撑力，在平板上施作隧道底面结构，如施作仰拱、轨道等。

另一个实施例，请参阅图4-5，所述进洞支护结构还包括侧支护7，所述侧支护7设于位于隧道同一侧的相邻两个所述桩基3之间，且所述侧支护7与位于侧支护7两侧的所述桩基3上的所述冠梁4连接。设置侧支护7的目的是防止外部回填土滑入超前拱盖51内部，影响施工。具体地，所述底支护6为承重板，所述承重板的两端分别与隧道两侧相对设置的所述侧支护7连接，由于设有承重板，则不再需要铺设平板。所述侧支护7、所述承重板优选布置钢筋骨架后现场浇筑成型。

另一个实施例，请参阅图6，所述底支护6包括第一斜拉梁61和第二斜拉梁62，所述桩基3包括第一桩基31、第二桩基32、第三桩基33和第四桩基34，其中第一桩基31与第二桩基32分别位于隧道两侧且位置相对，第三桩基33与第四桩基34分别位于隧道两侧且位置相对，第三桩基33与第一桩基31相邻设置，所述第一斜拉梁61的两端分别与第一桩基31和第四桩基34连接，所述第二斜拉梁62的两端分别与第二桩基32和第三桩基33连接，以使得第一斜拉梁61和第二斜拉梁62交叉设置，多组第一斜拉梁61和第二斜拉梁62共同组成隧道底部支撑，优选地，所述斜拉梁上也铺设平板，平板以斜拉梁提供支撑力，在平板上施作隧道底部结构，如施作仰拱、轨道等。

作为对上述方案的进一步改进，至少一个所述拱架5上设有多根钢管8，多根所述钢管8在拱架5上表面间隔设置，全部所述钢管8均延伸至高填方边坡内部，以形成管棚结构52，为暗挖隧道提供前期支护。具体地，暴露于高填方边坡外侧的所述钢管8，均被所述混凝土层包覆以与所述超前拱盖51连成一体。

高填方边坡及深回填土区隧道暗挖进洞支护结构的施工步骤为：

S1、施作两排所述桩基，并在桩基顶部设置所述冠梁，冠梁侧边按需要预留连接结构，如预留钢筋或螺杆，且冠梁与桩基须浇筑一体；

S2、在桩基上施作所述拱架，所述拱架与冠梁上预留的连接结构连接；

S3、将多个拱架浇筑成一体以形成所述超前拱盖；

S4、在超前拱盖的保护下，开挖深回填土区，即实施进洞开挖工作，并设置底支护与侧支护，底支护和侧支护均分别与冠梁上预留的连接结构连接。

其中，最后才开挖深回填土区是为了减少对周边回填土以及高填方边坡的扰动。在步骤S1中，所述桩基为灌注桩，以便于在桩基顶面设置冠梁；在步骤S2中，靠近边坡处的拱架施作完成后，即可以在拱架上设置钢管，并将钢管钉入边坡内部以形成管棚结构，管棚结构可优先浇筑，也可以与超前拱盖一体浇筑成型；在步骤S3中，请参阅图7，待超前拱盖完成后，在超前拱盖与高填方边坡连接处压填混凝土形成反压回填区，以防止边坡失稳，值得注意的是，反压回填区在隧道进洞开挖前即需完成。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (9)

1.一种高填方边坡及深回填土区隧道暗挖进洞支护结构，其特征在于：包括桩基（3）、冠梁（4）、拱架（5）和底支护（6）；所述桩基（3）有多个，多个所述桩基（3）均匀间隔设置在隧道两侧；所述冠梁（4）有两个，且每个所述冠梁（4）设置在位于隧道同一侧的全部所述桩基（3）顶面；所述拱架（5）有多个，每个所述拱架（5）均设置在隧道两侧相对设置的两个所述桩基（3）上方，每个所述拱架（5）的两端分别与两个所述冠梁（4）连接；所述底支护（6）有多个，所述底支护（6）设置在隧道底部，且每个所述底支护（6）的两端分别与隧道两侧的所述桩基（3）连接；所述拱架（5）、所述桩基（3）以及所述底支护（6）共同在同一隧道截面的投影内形成闭环支护进洞结构。

2.根据权利要求1所述的高填方边坡及深回填土区隧道暗挖进洞支护结构，其特征在于：所述底支护（6）为拉梁，所述拉梁的两端分别与隧道两侧相对设置的两个所述桩基（3）连接。

3.根据权利要求2所述的高填方边坡及深回填土区隧道暗挖进洞支护结构，其特征在于：所述拉梁的两端各设有一个连接件，每个所述连接件均贴合于相邻所述桩基（3）并与该所述桩基（3）上的所述冠梁（4）连接。

4.根据权利要求1所述的高填方边坡及深回填土区隧道暗挖进洞支护结构，其特征在于：还包括侧支护（7），所述侧支护（7）设于位于隧道同一侧的相邻两个所述桩基（3）之间，并与该所述桩基（3）上的所述冠梁（4）连接。

5.根据权利要求4所述的高填方边坡及深回填土区隧道暗挖进洞支护结构，其特征在于：所述底支护（6）为承重板，所述承重板的两端分别与隧道两侧相对设置的所述侧支护（7）连接。

6.根据权利要求1-5任一项所述的高填方边坡及深回填土区隧道暗挖进洞支护结构，其特征在于：至少一个所述拱架（5）上设有多根钢管（8），多根所述钢管（8）在拱架（5）上表面间隔设置，全部所述钢管（8）均延伸至高填方边坡内部。

7.根据权利要求6所述的高填方边坡及深回填土区隧道暗挖进洞支护结构，其特征在于：还包括混凝土层，全部所述拱架（5）以及暴露于高填方边坡外侧的所述钢管（8），均被所述混凝土层包覆以形成超前拱盖（51）。

8.根据权利要求7所述的高填方边坡及深回填土区隧道暗挖进洞支护结构，其特征在于：所述超前拱盖（51）与高填方边坡连接处还设有反压回填区（9），以防止边坡失稳。

9.根据权利要求1所述的高填方边坡及深回填土区隧道暗挖进洞支护结构，其特征在于：所述桩基（3）为灌注桩。

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