[发明专利]实现大跨、小净距隧道的联合支护结构体系及其施工方法

说明书

本发明涉及一种实现大跨、小净距隧道的联合支护结构体系及其施工方法，所述联合支护结构体系中，超小净距隧道O型支护结构与大跨隧道可变O型支护结构之间通过挑高斜面实现过渡扩展，在扩展后的原位侧壁横向扩挖实现大跨隧道拱部支护结构，超小净距隧道间打设对拉锚杆加固，各类支护结构确保纵向刚性拉紧，组成联合支护体系。本发明解决了超大跨、超小净距等多断面同时集中、近距离密贴开挖的难题、大大降低了异形断面突变产生的偏压和应力集中风险，缩短了工期，同时避免通过地面开挖占地面积大对周边环境的不利影响，仅利用洞内原位空间即可满足内部施工大跨度隧道结构的需要，具备较强的适应性，还能满足周边环境保护的苛刻要求。

技术领域

本发明属于隧道工程技术领域，具体涉及一种实现大跨、小净距隧道的联合支护结构体系及其施工方法。

背景技术

当地铁线路需要设置交叉双停车线时，一般将其置于地铁车站，采用明挖法施工，受线路敷设、车站埋深、以及施工方法等方面的要求，有时需将双停车线纳入区间隧道内，布置大跨隧道断面；受线间距影响，大跨隧道纵向又接入两个超小净距隧道。

常规的大跨隧道多采用双侧壁导坑法开挖，受工期、开挖工作面、施工设备及周边环境等影响，不具备传统双侧壁导坑法的施作空间。超小净距隧道风险极大，一般通过拉大线间距、设置安全隔离桩等措施解决，受线路平面技术要求、线路埋深、地面环境等影响，亦不具备采取上述措施的条件。

发明内容

本发明的目的是提供一种实现大跨、小净距隧道的联合支护结构体系及其施工方法，解决了超大跨、超小净距等多断面同时集中、近距离密贴开挖的难题、大大降低了异形断面突变产生的偏压和应力集中风险，实现了不必按常规方法要求车站提供端头井或增设临时竖井工作面，大大缩短了工作时间，同时避免通过地面开挖占地面积大对周边环境的不利影响，仅利用洞内原位空间即可满足内部施工大跨度隧道结构的需要，该可变联合支护体系设置灵活，具备较强的适应性，还能满足周边环境保护的苛刻要求。

本发明所采用的技术方案为：

实现大跨、小净距隧道的联合支护结构体系，其特征在于：

所述联合支护结构体系沿隧道开挖方向依次包括超小净距隧道O型支护结构、扩挖段可变O型支护结构和大跨隧道可变O型支护结构；

超小净距隧道O型支护结构用于左、右线超小净距隧道，其中左线为双线、右线为单线，均呈类椭圆O形，截面沿水平开挖方向相同；

大跨隧道可变O型支护结构用于大跨隧道，呈拱状O形，开始截面沿水平开挖方向挑高可变，后过渡形成稳定的大跨隧道支护结构；

扩挖段可变O型支护结构用于扩挖段隧道，在超小净距隧道O型支护结构与大跨隧道可变O型支护结构之间形成挑高过渡实现扩展，组成联合支护体系。

超小净距O型隧道采用分部开挖法施工，左、右线隧道O型曲率可灵活设置，但需满足中间夹持岩柱稳定性计算要求，左、右线临时型钢横撑同时架立于中间岩柱上，并打设对拉锚杆加固中间岩柱，与超小净距隧道O型支护结构闭合成整体。

扩挖段可变O型支护结构的隧道断面自超小净距隧道一侧扩挖，具有拱顶挑高斜面，斜面的斜率不超过1：0.25。

扩挖段可变O型支护结构设置有双排小导管，斜向上方打设，呈梅花型布置，小导管与格栅钢架支护焊接。

扩挖段可变O型支护结构每榀格栅采用临时型钢支撑，并采用钢筋纵向拉紧两榀格栅钢架。

扩挖段可变O型支护结构的临时型钢支撑处均打设有锁脚锚杆。

超小净距隧道O型支护结构经扩挖段可变O型支护结构的纵、横向扩展，过渡到大跨隧道可变O型支护结构，大跨隧道可变O型支护结构侧壁空间设置双排小导管注浆加固，横向分段开挖大跨隧道中岩柱上部，顶部空腔形成后施作拱盖混凝土，施作边墙及拱脚混凝土，拱脚采用直角型式。