[实用新型]一种应用于挖除巨型跨度洞室中岩柱的预支护体系

说明书

本实用新型提供了一种应用于挖除巨型跨度洞室中岩柱的预支护体系，洞室内设置开挖分区，开挖分区包括若干中岩柱以及若干侧岩体，侧岩体与中岩柱交替设置，中岩柱以洞室中轴线为对称轴对称设置；中岩柱上方设置有若干与洞室同向设置的超前导洞以及若干联通相邻超前导洞的连接通道。本实用新型的一种应用于挖除巨型跨度洞室中岩柱的预支护体系，能够保证洞室应力场的平稳转变。

技术领域

本实用新型涉及隧道施工技术领域，尤其涉及一种应用于挖除巨型跨度洞室中岩柱的预支护体系。

背景技术

随着地下空间开发水平的提高和社会发展的需要，地下工程的跨度势必朝着巨型跨度方向发展，相应带来的技术挑战也会前所未有。

对于巨型跨度洞室，一般采用分块开挖、最后挖除预留中岩柱的施工方式。中岩柱挖除时洞室跨度突变，岩体松动圈增大，洞室应力场发生重分布，所带来的风险极高，如何保证中岩柱上方岩体稳定及洞室应力场平稳转换是成洞的关键。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种应用于挖除巨型跨度洞室中岩柱的预支护体系，该预支护体系能够防止中岩柱挖除时岩体松动，保证中岩柱挖除过程中洞室应力场的平稳转变。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种应用于挖除巨型跨度洞室中岩柱的预支护体系，洞室内设置开挖分区，开挖分区包括若干中岩柱以及若干侧岩体，侧岩体与中岩柱交替设置，中岩柱以洞室中轴线为对称轴对称设置；

中岩柱上方设置有若干与洞室同向设置的超前导洞以及若干联通相邻超前导洞的连接通道；

超前导洞内铺设有纵向地基梁，连接通道内铺设有横向地基梁，纵向地基梁与横向地基梁垂直刚接；

纵向地基梁通长设置有若干锚索，锚索端头锚固于中岩柱内。

进一步地，中岩柱外拱上设置有中岩柱初期支护。

进一步地，侧岩体外拱上设置有侧岩体初期支护。

进一步地，超前导洞与连接通道垂直设置。

进一步地，中岩柱斜上方设置超前导洞以及连接通道。

进一步地，超前导洞与洞室之间的最小间距b1与洞室跨度b2之比大于等于0.5，超前导洞内的净距c1与超前导洞之间的间距c2之比大于等于1。

进一步地，超前导洞与洞室之间的最小间距b1为30m，洞室跨度b2为60m；超前导洞内的净距c1为4m；超前导洞之间的间距c2为4m。

进一步地，锚索为全长粘结型预应力锚索。

近一步地，连接通道纵向间距a1与锚索纵向间距a2之比为2～4。

进一步地，锚索环向间距d1为4m。

本实用新型的一种应用于挖除巨型跨度洞室中岩柱的预支护体系具有如下有益效果:

1、本实用新型，在中岩柱上方施作若干超前导洞以及若干连接通道，两者横纵交错联通而成，超前导洞以及连接通道内分别铺设纵向地基梁以及横向地基梁，纵向地基梁以及横向地基梁刚接为一整体架式结构。于纵向地基梁上锚固若干锚索，并将锚索端头伸入中岩柱中，从而完成对中岩柱的预锚固支护，有效防止因中岩柱挖除带来的应力突变，可实现由小跨度到大跨度的洞室应力场的平稳转变。

2、本实用新型，纵向地基梁以及横向地基梁横纵交错刚接而成，锚索锚固于横纵交错刚接的地基梁上，可将锚索产生的集中荷载转化为均布荷载，避免了岩体在集中力作用下的剪切破坏，并提高了洞室上方稳定岩层受力的整体性能。

3、本实用新型，采取全长粘结型预应力锚索，可避免因洞室开挖扰动造成的预应力损失和锚固力不足等问题。