[实用新型]大断面土质明竖井的支护结构

说明书

本实用新型提供了大断面土质明竖井的支护结构，包括混凝土锁口圈梁、超前管棚、注浆加固体、混凝土喷层和系统土钉；所述混凝土锁口圈梁为从外圈至内圈沿径向高度依次降低的阶梯状的混凝土锁口圈梁；所述超前管棚具体为钢管且设置有多组，每组所述的钢管沿所述混凝土锁口圈梁的中心旋转对称设置；所述钢管的侧壁设置有多个注浆孔；所述混凝土喷层与土质围岩的外部紧密贴合，所述系统土钉具体沿所述混凝土锁口圈梁的中心旋转对称设置并沿径向贯穿混凝土喷层与注浆加固体。应用本技术方案可避免传统大断面土质明竖井初期支护结构体系复杂的不足，并且有效加快了施工进度。

技术领域

本实用新型涉及水利水电工程技术领域，具体是指大断面土质明竖井的支护结构。

背景技术

竖井型式的建筑物在水利水电工程中广泛存在。受限于竖井布置要求，许多竖井需穿越地表。由于穿越地表的土质明竖井施工中通常存在较为突出的围岩失稳风险，故大断面土质明竖井通常采用自上而下薄层开挖、随层支护的施工方案。现有技术中，大断面土质明竖井的初期支护广泛采用包括超前锚杆、初喷混凝土层、钢筋网、系统锚杆、钢拱架、复喷混凝土层等多种柔性支护与刚性支护相结合的复杂支护结构体系，工序多且相互交叉，施工组织困难，进度缓慢。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种大断面土质明竖井的支护结构，避免了传统大断面土质明竖井初期支护结构体系复杂的不足，并且有效加快了施工进度。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种大断面土质明竖井的支护结构，包括混凝土锁口圈梁、超前管棚、注浆加固体、混凝土喷层和系统土钉；

所述混凝土锁口圈梁为从外圈至内圈沿径向高度依次降低的阶梯状的混凝土锁口圈梁；所述超前管棚具体为钢管且设置有多组，每组所述的钢管沿所述混凝土锁口圈梁的中心旋转对称设置，且每组所述的钢管之间沿所述混凝土锁口圈梁的径向分布；所述钢管沿竖井开挖轮廓竖向设置于所述锁口圈梁及其下方土质围岩中；所述钢管的侧壁设置有多个注浆孔，对所述钢管进行注入浆液，所述浆液由所述注浆孔流入所述土质围岩中与所述土质围岩结合形成所述注浆加固体注；所述混凝土喷层与土质围岩的外部紧密贴合，所述系统土钉具体沿所述混凝土锁口圈梁的中心旋转对称设置并沿径向贯穿混凝土喷层与注浆加固体。

在一较佳的实施例中，所述钢管上从上至下设置有多组注浆孔，每组所述的注浆孔以所述钢管为中心旋转对称设置。

在一较佳的实施例中，所述注浆孔的组与组之间上下相互交错设置。

在一较佳的实施例中，所述钢管具体为厚壁且无缝的钢管。

在一较佳的实施例中，所述混凝土锁口圈梁由多个高度依次递减的圆环组成；每组所述的钢管分别设置于每个所述的圆环上。

在一较佳的实施例中，所述系统土钉设置有多组，每组所述的系统土钉沿所述混凝土锁口圈梁的中心旋转对称设置；所述系统土钉的组与组之间沿沿竖井开挖轮廓竖向的方向等间距设置。

在一较佳的实施例中，所述混凝土喷层的厚度范围为100至200mm。

相较于现有技术，本实用新型的技术方案具备以下有益效果：

(1)本实用新型利用多道由超前管棚及其注浆加固体构成的竖向刚性连续围护体将井周土质围岩改造成为复合材料层合结构，提高了井周围岩的刚度、承载性能及自稳能力，减小了竖井开挖过程中围岩变形及失稳风险。

(2)本实用新型的水平沿径向贯穿井壁混凝土喷层与超前管棚注浆加固体的系统土钉与竖向刚性连续围护体形成了空间交叉一体化联合承载初期支护结构，能在施工过程中未竖井井壁提供足够的初期支护抗力。

(3)同时，由于竖井开挖后仅需进行喷射混凝土施工与系统土钉施工，工序简单，施工方便，能加快施工进度。

附图说明