[发明专利]一种大跨度地下结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种地下结构，尤其涉及一种暗挖大跨度地下结构。

背景技术

地下结构的支护体系由岩体和支护结构组成，支护结构的结构类型包括拱形结构、矩形框架结构、梁板结构、索结构等。对大跨度地下结构，其顶板采用拱肋或梁、或索为主要受力构件时，主要受力构件拱肋、或梁、或索由于跨度较大，存在如下缺点：(1)构件拱肋、或梁、或索两端应力集中过大，需要较大的地基承载力；(2)构件的内力过大；(3)构件的截面尽寸过大；(4)结构的承载能力相对较小。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明旨在提供一种大跨度地下结构，其顶板中主要受力构件拱肋、或梁、或索的两端应力集中相对较小，构件内力相对较小，构件的截面尺寸相对较小，结构的承载力相对较大。

本发明采用的技术方案是：一种大跨度地下结构，包括顶板，所述顶板的主要受力构件为拱肋或梁或，每个主要受力构件的两端分别支撑在各自对应侧的冠梁上，其特征在于：所述顶板的左上方和右上方分别设置锚固梁，在每个主要受力构件上设置有两个节点，每个节点通过预应力吊索张拉于对应侧的锚固梁上。

进一步地，所述顶板的主要受力构件采用拱肋或梁时，拱肋或梁为钢筋混凝土或拼装钢结构。

进一步地，所述顶板的主要受力构件之间设置次要受力构件，所述次要受力构件为小拱、或次梁、或索。

进一步地，这种大跨度地下结构还包括初支和二次衬砌。

本结构的实施步骤：

(1)在顶板的主要受力构件的两端暗挖小导洞，结构顶板斜上方暗挖小导洞；

(2)在两个小导洞之间，纵向间隔一定距离开设横向小导洞，其中，顶板的主要受力构件采用拱肋、或梁、或索时，对应地开设拱形横向小导洞、或直线形横向小导洞、或悬链形横向小导洞；在横向小导洞设置节点处至小导洞处开设倾斜小导洞；

(3)在小导洞中浇筑冠梁，小导洞中浇筑锚固梁，进一步地，可以在小导洞和小导洞外侧壁打设锚杆，上述锚杆连接在冠梁和锚固梁上；

(4)在横向小导洞里设置主要受力构件，主要受力构件的两端支承在冠梁上；倾斜小导洞中设置吊索，吊索的一端连接在主要受力构件的节点上，另一端连接在锚固梁上；具体地，当主要受力构件为拱肋或梁时，主要受力构件采用钢筋混凝土或装配式构件，先建好主要受力构件，后再张拉吊索；当主要受力构件为索时，先张紧索，后张拉吊索；

(5)进一步地，可以回填横向小导洞、倾斜小导洞；可以在主要受力构件之间设置小拱、次梁、索作为次要受力构件；

(6)在顶部结构的保护下，开挖顶板下方土层，可以对顶板受力构件间采用喷锚或喷网支护，边开挖边对侧墙进行初支，最后对结构施以二衬。

本发明的有益效果：与现有技术相比，在顶板的左上方和右上方设置锚固梁，通过吊索对顶板的主要受力构件进行了悬吊，减小了构件的计算跨度，增强了主要受力构件的承载能力，具体地表现在主要受力构件两端应力集中程度、构件的内力、构件的截面尺寸得到了减小，结构的承载能力相对较大。

附图说明

图1为本发明第一实施例的轴侧图。

图2为本发明第一实施例施作过程的第一步。

图3为本发明第一实施例施作过程的第二步。

图4为本发明第一实施例施作过程的第三步。

图5为本发明第一实施例施作过程的第四步。

图6为本发明第一实施例施作过程的第五步。

图7为本发明的第二实施例。

图8为本发明的第三实施例。

图9为本发明的第四实施例。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种大跨度地下结构，包括顶板，顶板的主要受力构件为拱肋61，每个主要受力构件的两端分别支撑在各自对应侧的冠梁41上，顶板的左上方和右上方分别设置锚固梁42，在每个主要受力构件上设置有两个节点3，每个节点3通过预应力吊索5张拉于对应侧的锚固梁42上，减小了主要受力构件的计算跨度。