地下穹頂開挖施工布置結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及地下工程技術領域，具體涉及地下穹頂開挖施工布置結構。
【背景技術】
[0002]目前，隧道的開挖工法較多，包括全斷面法、臺階法、雙側壁導坑法、中隔壁法等，技術比較成熟，能夠滿足不同圍巖條件下不同斷面尺寸的隧道開挖。而對于大型的地下穹頂結構，由于造型特殊，圍巖受力狀態(tài)也較為復雜，目前還沒有成熟的開挖方法，需要增加過多的臨時支撐。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的實施例提供一種地下穹頂開挖施工布置結構，能夠解決傳統(tǒng)開挖方法難易適應大跨度地下穹頂施工，過多臨時支撐增加開挖成本的問題。
[0004]根據本實用新型的一個方面提供一種地下穹頂開挖施工布置結構，包括:中心支柱和施工通道；所述施工通道自地下穹頂外延伸至所述中心支柱；所述中心支柱為自下而上遞減的臺階狀柱形結構；所述中心支柱的側面自下而上設置III環(huán)形導坑的開挖接露面，I 3環(huán)形導坑的開挖接露面，I I環(huán)形導坑的開挖接露面、I 2環(huán)形導坑的開挖接露面、II環(huán)形導坑的開挖接露面；所述中心支柱內設置“十”字形開挖接露面。
[0005]在一些實施例中，優(yōu)選為，所述I I環(huán)形導坑比所述I 2環(huán)形導坑超前3-5米，所述I 2環(huán)形導坑比所述I 3環(huán)形導坑超前3-5米。
[0006]在一些實施例中，優(yōu)選為，所述所述I I環(huán)形導坑、I 2環(huán)形導坑、I 3環(huán)形導坑、所述II環(huán)形導坑、所述III環(huán)形導坑的掌子面、所述中心支柱頂部的面從內到外依次噴有混凝土層、鋼纖維混凝土層；所述鋼纖維混凝土層掛鋼筋網，所述混凝土層錨固第一中空錨桿、第二中空錨桿；所述第一錨桿的長度大于所述第二錨桿的長度，所述第一錨桿和所述第二銷桿交替布置。
[0007]在一些實施例中，優(yōu)選為，所述的地下穹頂開挖施工布置結構還包括第一預應力錨索排，所述第一預應力錨索排為環(huán)狀結構，由多個均勻相間的第一預應力錨索圍成，每個所述第一預應力錨索的一端錨固于所述I 3環(huán)形導坑的掌子面；相鄰兩個第一預應力錨索環(huán)向間距為設定值。
[0008]在一些實施例中，優(yōu)選為，所述的地下穹頂開挖施工布置結構還包括第二預應力錨索排，所述第二預應力錨索排為環(huán)狀結構，由多個均勻相間的第二預應力錨索圍成，每個所述第二預應力錨索的一端錨固于所述III環(huán)形導坑的掌子面；相鄰兩個第二預應力錨索環(huán)向間距為設定值。
[0009]通過本實用新型的實施例提供的地下穹頂開挖施工布置結構，與現有技術相比，采用預留中心支柱區(qū)域，以對穹頂中央預留的核心柱支撐穹頂圍巖，提高圍巖的穩(wěn)定性；將中性支柱為從下到上依次減少的臺階狀，進行環(huán)形導坑開挖，開挖過程中進行支護加固，最后開挖中心支柱，并逐步進行支護加固。這種施工布置及開挖方法能夠減少臨時支撐，節(jié)省工程造價，同時提高了穹頂開挖過程中圍巖的穩(wěn)定性和施工的安全性。
【附圖說明】
[0010]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，以下將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖進行論述，顯然，在結合附圖進行描述的技術方案僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖所示實施例得到其它的實施例及其附圖。
[0011]圖1是本實用新型一個實施例中地下穹頂開挖施工布置結構剖面示意圖；
[0012]圖2是本實用新型圖1中地下穹頂開挖施工布置結構平面示意圖；
[0013]圖3是本實用新型一個實施例中開挖I I環(huán)形導坑、I 2環(huán)形導坑、I 3環(huán)形導坑的開挖結構剖面示意圖；
[0014]圖4是本實用新型圖3對應的開挖平面圖；
[0015]圖5是本實用新型一個實施例中開挖II環(huán)形導坑的開挖結構剖面示意圖；
[0016]圖6是本實用新型圖4對應的開挖平面圖；
[0017]圖7是本實用新型一個實施例中開挖III環(huán)形導坑的開挖結構剖面示意圖；
[0018]圖8是本實用新型圖7對應的開挖平面圖；
[0019]圖9是本實用新型一個實施例中開挖中心支柱的“十”字形環(huán)形導坑的開挖結構剖面示意圖；
[0020]圖10是本實用新型圖9對應的開挖平面圖；
[0021]圖11是本實用新型一個實施例中開挖中心支柱剩余的橫截面為扇形的環(huán)形導坑的開挖結構剖面示意圖；
[0022]圖12是本實用新型圖11對應的開挖平面圖。
【具體實施方式】
[0023]以下將結合附圖對本實用新型各實施例的技術方案進行清楚完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在不需要創(chuàng)造性勞動的前提下所得到的所有其它實施例，都在本實用新型所保護的范圍內。
[0024]考慮到目前超大型地下穹頂采用現有穹頂開挖技術時需要使用過多臨時支護，開挖成本增加，且開挖安全難以保證的問題，本實施例提供了一種地下穹頂開挖施工布置結構。
[0025]一種地下穹頂開挖施工布置結構，包括:中心支柱和施工通道；施工通道自地下穹頂外延伸至中心支柱；中心支柱為自下而上遞減的臺階狀柱形結構；中心支柱的側面自下而上設置III環(huán)形導坑的開挖接露面，I 3環(huán)形導坑的開挖接露面，I I環(huán)形導坑的開挖接露面、I 2環(huán)形導坑的開挖接露面、II環(huán)形導坑的開挖接露面沖心支柱內設置“十”字形開挖接露面。
[0026]一種地下穹頂開挖方法，包括:步驟1，預留中心支柱支撐穹頂上環(huán)形導坑圍巖；步驟2，開挖穹頂環(huán)形導坑圍巖，并進行支護加固；穹頂環(huán)形導坑包括:自下而上的III環(huán)形導坑、I 3環(huán)形導坑、I I環(huán)形導坑、I 2環(huán)形導坑、II環(huán)形導坑；步驟3，開挖中心支柱的中心“十”字架中環(huán)形導坑核心柱，進行支護加固；步驟4，開挖中心支柱剩余的環(huán)形導坑，進行支護加固。
[0027]采用預留中心支柱區(qū)域，以對穹頂中央預留的核心柱支撐穹頂圍巖，提高圍巖的穩(wěn)定性；將中性支柱為從下到上依次減少的臺階狀，進行環(huán)形導坑開挖，開挖過程中進行支護加固，最后開挖中心支柱，并逐步進行支護加固。這種施工布置及開挖方法能夠減少臨時支撐，節(jié)省工程造價，同時提高了穹頂開挖過程中圍巖的穩(wěn)定性和施工的安全性。
[0028]接下來對各技術方案進行詳細說明:
[0029]本實用新型為了減少臨時支架的使用，首先預留中心支柱區(qū)域，用中心支柱支撐穹頂上環(huán)形導坑圍巖，隨后進行穹頂環(huán)形導坑的開挖和支護，隨后再開挖中心支柱?；谶@種施工核心思想，發(fā)明人首先對地下穹頂開挖施工進行結構的布置，如圖1，2所示:
[0030]包括:中心支柱和施工通道I ;中心支柱即為預留，施工通道I為地下穹頂外進入穹頂內進行開挖的主要通道，施工通道I自地下穹頂外延伸至中心支柱。該通道通暢為兩個以上，且以中心支柱為對稱中心相互對稱，自對稱的方向開挖能夠保持整體結構的穩(wěn)定。中心支柱不同于常規(guī)的上下截面直徑基本一致的柱體，該中心支柱為自下而上遞減的臺階狀柱形結構，形成下部大，上部小的結構，能進一步提高中心區(qū)域的支撐力。中心支柱的側面自下而上設置III環(huán)形導坑的開挖接露面，I 3環(huán)形導坑的開挖接露面，I I環(huán)形導坑的開挖接露面、I 2環(huán)形導坑的開挖接露面、II環(huán)形導坑的開挖接露面，中心支柱內設置“十”字形開挖接露面，施工通道I均有小洞(施工支洞)延伸至對應這些開挖接露面。
[0031]基于上述臺階狀結構的中心支柱，I I環(huán)形導坑比I 2環(huán)形導坑超前3-5米，I 2環(huán)形導坑比I 3環(huán)形導坑超前3-5米，I I環(huán)形導坑處于I 2環(huán)形導坑和I 3環(huán)形導坑之間，I 3環(huán)形導坑和I I環(huán)形導坑開挖接露面為同一臺階側面，I 2環(huán)形導坑的開挖接露面為I I環(huán)形導坑開挖接露面所在臺階上一級臺階。
[0032]在環(huán)形導坑開挖后需要及時進行支護加固，因此，I I環(huán)形導坑、I 2環(huán)形導坑、I 3環(huán)形導坑、II環(huán)形導坑、III環(huán)形導坑的掌子面、中心支柱頂部的面從內到外依次噴有混凝土層、鋼纖維混凝土層；首先噴C30的鋼纖維混凝土層，厚度在5厘米，隨后噴C25混凝土層，厚度在20厘米。其中鋼纖維混凝土層掛Φ6鋼筋網，對鋼纖維混凝土層進行進一步加固?；炷翆渝^固第一中空錨桿、第二中空錨桿；第一錨桿2的長度大于第二錨桿3的長度，第一銷桿2和第二銷桿3交替布置。第一銷桿2為Φ28第一空心銷桿，L = 6m ;第二銷桿3為Φ22第二空心錨桿，L = 3m。
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