[实用新型]一种地下洞室顶拱结构及其地下洞室

说明书

技术领域

本实用新型属于地下工程，具体涉及一种地下洞室顶拱结构及其地下洞室,尤其适用于复杂地质条件下超大跨度施工。

背景技术

常规的地下洞室的断面跨度一般不超过40米，对地下洞室顶拱的加固，常规措施为洞室开挖后，再采用多种支护的支护型式。

超大断面洞室的跨度往往达到60-70米。常规支护措施由于存在开挖出渣工期与支护施工周期，掌子面爆破形成洞室后一直到支护施工完成，这期间需要一段时间，从而造成洞室顶拱在一段时间内无支护，存在工程安全隐患。

对于洞室围岩条件差等复杂地质条件下的超大断面洞室，常常由于洞室围岩条件差导致洞室顶拱不能开挖成型，开挖后就随之坍塌，无法形成常规的洞室。即便是可以开挖成型的地质条件，由于超大断面洞室的跨度过大，采用常规支护形式，也会导致洞室顶拱围岩不稳定。

上述问题在受多种条件所限，布置在地质条件复杂、围岩条件较差地层中的超大跨度地下洞室中尤为突出。

另外，对本案中所提到的方向词汇进行定义，在本领域中，技术人员通常认定纵向是沿着地下洞室纵深的方向；横向是地下洞室横断面的方向，垂直于地下洞室轴线。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型旨在提供一种安全稳固的地下洞室顶拱结构，及配套的地下洞室。

本实用新型解决问题的技术方案是：一种地下洞室顶拱结构，包括位于主洞室顶部的顶拱部，还包括在主洞室两侧岩体内沿纵向开凿的施工交通洞、紧贴于顶拱部上表面横跨设置的辅助受力洞，所述辅助受力洞沿纵向设有多个，且与施工交通洞连通；

所述辅助受力洞内浇筑充填有钢筋混凝土，每一个辅助受力洞上均设有向上伸入岩体的预应力锚索。

上述方案中，辅助受力洞浇筑钢筋混凝土之后形成受力梁，通过预应力锚索牵拉，保证顶拱部的稳定。

进一步的，所述施工交通洞内浇筑充填有钢筋混凝土，充填有钢筋混凝土的实心施工交通洞为辅助受力洞的支座；所述施工交通洞外设有伸入岩体的锚固件，对施工交通洞牵拉。

施工交通洞形成受力支座，能够进一步增加辅助受力洞承受载荷的能力。锚固件为锚杆或锚索，通过锚杆或锚索对施工交通洞形成牵拉，能够增加施工交通洞的承载能力。

辅助受力洞的布置方式有多种，如，所述辅助受力洞之间间隔设置。

或者，所述辅助受力洞之间连续设置。

进一步的，所述辅助受力洞的横断面为拱形或直线型。优选为拱形，拱形结构承受力更大。

优选的，所述预应力锚索均呈辐射状布置。

同时，本实用新型还提供一种地下洞室，包括主洞室，所述主洞室的顶部为上述方案所述的顶拱结构。

本实用新型不仅施工方便、快捷，而且在主洞室开挖之前完成主洞室顶拱部的支护加固，形成稳固的顶拱结构，取得了事先加固的效果，增加了围岩整体性，有效发挥围岩自身承载力。相比于常规施工技术，显著提高了洞室整体的安全性、可靠性和稳定性，尤其适用于地质条件复杂、围岩稳定性极差的超大跨度地下洞室。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1为实施例1地下洞室横剖面图。

图2为实施例1地下洞室纵剖面图。

图3为实施例2地下洞室横剖面图。

图4为实施例2地下洞室纵剖面图。

图中：1—辅助受力洞，2—施工交通洞，3—预应力锚索，5—主洞室,8-锚杆。

具体实施方式

实施例1

如图1～2所示，一种地下洞室顶拱结构，包括位于主洞室5顶部的顶拱部、在主洞室5两侧岩体内沿纵向开凿的施工交通洞2、紧贴于顶拱部上表面横跨设置的辅助受力洞1。

所述辅助受力洞1沿纵向间隔设有多个，且与施工交通洞2连通。

所述辅助受力洞1内浇筑充填有钢筋混凝土，每一个辅助受力洞1上均设有向上呈辐射状伸入岩体的预应力锚索3。

所述施工交通洞2内浇筑充填有钢筋混凝土，充填有钢筋混凝土的实心施工交通洞2为辅助受力洞1的支座。所述施工交通洞2外设有伸入岩体的锚杆8，对施工交通洞2牵拉。

所述辅助受力洞1的横断面为拱形。

本实施例还提供一种地下洞室，包括主洞室5，所述主洞室5的顶部为上述顶拱结构。

该地下洞室施工方法为：

a）在主洞室5开挖施工前，在设计开挖主洞室5区域两侧的岩体内，沿纵向开挖施工交通洞2。施工交通洞2外设有伸入岩体的锚杆8，对施工交通洞2牵拉。施工交通洞2的长度大于或等于主洞室长度。