[发明专利]隧道下穿管线自动控制变形的支护体系及其施工方法

说明书

本发明公开了一种隧道下穿管线自动控制变形的支护体系及其施工方法，该支护体系包括大管棚、若干个支撑装置、初期支护以及二次衬砌；所有的支撑装置沿着大管棚的长度方向间隔分布；每个支撑装置包括支撑柱、支撑梁以及液压千斤顶；隧道左右两侧分别设有一支撑柱；支撑梁横跨于两个支撑柱的上方；其中，大管棚穿设于支撑梁内；每个支撑柱与支撑梁之间设有液压千斤顶；还包括该支护体系的施工方法。采用本发明的支护体系和其施工方法能够控制地下管线的变形量，从而保护隧道上方的地下管线，进而保证隧道施工的安全。

技术领域

本发明涉及隧道工程技术领域，特别涉及一种隧道下穿管线自动控制变形的支护体系及其施工方法。

背景技术

城市的高速发展使城市轨道交通工程建设日益增多，隧道施工中遇到的工程问题也随之增多，如地下管线保护。城市轨道交通的建设和人流量的密集度是分不开的，地铁线路一般都建设在人流量大、地面交通压力大的城市中心区域，主要用于迅速分散人流和疏解地面交通压力。城市地下管线的情况十分复杂，在一些老城区，管线管理部门对相应管线情况所掌握的资料十分有限，无法用来指导施工。地铁隧道施工时会对上部土层造成扰动，使得围岩变形，进而导致管线的变形甚至是破坏。其中，城市管线种类繁多，包括自来水管道、污水管道、雨水管道、电缆、煤气管道等，无一不与人们的生活息息相关，管道的变形与破坏，轻则影响人们的日常生活，重则会导致重大安全事故的发生。因此解决地铁隧道施工时的管线保护问题具有十分重要的意义，能够产生显著的社会效益和经济效益。从城市的发展和城市轨道交通的规划来看，会越来越多地开发和利用城市地下空间，相应于此用浅埋暗挖法施工地铁隧道也会越来越多。城市的发展，使得地下的管线情况也会更加复杂，进而地铁隧道施工时的管线保护问题也会更加棘手。

目前地铁隧道施工管线保护常用的方法是对管线进行改迁，或者使用常规加固方法对管线周边土层进行加固来控制管线变形。但存在如下问题：有些管线改迁不便；年代久远的管线对变形十分敏感，轻微变形可能就会造成管线的破坏；特殊地质情况加固效果不好，难以起到保护管线的作用。因此，在地铁隧道施工过程中，如何克服现有常用方法的不足进而有效地保护管线，对于更加安全有效地利用城市地下空间具有十分重要的意义。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种隧道下穿管线自动控制变形的支护体系及其施工方法，从而克服现有技术在开挖隧道时，不能有效防止地下管线变形的缺点。

为实现上述目的，本发明提供了一种隧道下穿管线自动控制变形的支护体系，包括：大管棚，其设置于隧道的顶部且呈开口朝下的拱形状，该大管棚的长度方向沿所述隧道的长度方向分布；若干个支撑装置，所有的该支撑装置沿着所述大管棚的长度方向间隔分布，其中，每个该支撑装置包括：支撑柱，所述隧道的左右两侧分别设有一个该支撑柱，且每个该支撑柱的顶部预留有第一连接钢筋；支撑梁，其呈开口朝下的拱形状，该支撑梁横跨于两个所述支撑柱的上方，且该支撑梁的左右两端分别预留有与对应的所述支撑柱的所述第一连接钢筋连接的第二连接钢筋；其中，所述大管棚穿设于所述支撑梁内；以及液压千斤顶，每个所述支撑柱与所述支撑梁之间设有该液压千斤顶；初期支护，其设置于所述支撑装置的内侧；以及二次衬砌，其设置于所述初期支护的内侧。

优选地，上述技术方案中，还包括若干个超前小导管，所有的所述超前小导管位于所述支撑梁与所述初期支护之间，所有的所述超前小导管沿左右方向间隔分布且呈开口朝下的拱形状分布。

优选地，上述技术方案中，在每个所述支撑装置中，所述支撑梁左右两端的横截面自上至下逐渐增大。

优选地，上述技术方案中，每个所述支撑柱的底部设有基础墩，所述基础墩呈下大上小的阶梯状结构。

优选地，上述技术方案中，每个所述液压千斤顶的底部和顶部均设有钢垫板。