[实用新型]一种深部地下隧道通风竖井支护结构

说明书

本实用新型提供一种深部地下隧道通风竖井支护结构，包括中隔墙、钢立柱、波纹钢支护、混凝土加强环和高分子聚合物注浆层，所述的波纹钢支护整体为竖直的圆筒状结构，其数量为多个，多个波纹钢支护同轴且竖向间隔设置，在相邻的波纹钢支护之间设有混凝土加强环，混凝土加强环与波纹钢支护同轴，所述的中隔墙竖向设置在多个波纹钢支护内部中间位置，中隔墙左右两端分别设有竖向的一个钢立柱并通过钢立柱与钢环梁固连；所述的高分子聚合物注浆层设置在波纹钢支护与竖井井壁围岩之间。本实用新型能及时封闭成环，施工方便，在复杂围岩段上能快速封闭围岩及注浆，遏制围岩坍塌、变形，具有较高的安全性、时效性和经济性。

技术领域

本实用新型涉及地下空间围岩支护领域，尤其是通风竖井的支护技术，具体是一种深部地下隧道通风竖井支护结构。

背景技术

在深部地下隧道建设和运营过程中，需要从地表垂直向下开挖直径较大的竖井进行人员出入、隧道通风等功能，在施工期及运营期都发挥着重要的作用。如果竖井采用正井法施工可向隧道两头同时开工，能解决主洞内通风问题及关键线路提前贯通的问题，加快项目整体施工进度。按照相关设计规范要求，竖井的直径一般可达6～8m。在传统的竖井设计中，竖井的初期支护一般采用中空锚杆、喷射混凝土、钢筋网和钢拱架刚性支护；防水层采用土工布及反粘型高分子自粘胶膜防水卷材；二衬采用防水钢筋混凝土衬砌。根据不同的围岩级别设计不同的支护强度。隧道开挖后及时施做初期支护，以控制围岩变形，预留变形量根据现场监控结果确定。但是在地质条件复杂地区，尤其围岩风化程度严重、节理裂隙发育、岩体比较破碎，岩体富水性强的地段，开挖时若出现井内涌水，将会给施工带来巨大困难。另外，对于围岩属于软质岩石，围岩不稳定、变化快、遇水易软化坍塌，易产生大变形，也是竖井施工中的另一大难题。针对富水区及地质复杂段条件，采用传统的锚喷支护形成初期强度较慢，施工难度提高，大大增加了安全隐患。

发明内容

针对背景技术中存在的问题，本实用新型目的是提出一种深部地下隧道通风竖井支护结构，本实用新型所提出的支护结构是基于安全、绿色、经济、智慧的设计理念，通过波纹板与钢腰梁交替组合，再加上内支撑，组成内部结构，外部结合高分子聚合物材料组成复合支护结构，在围岩不良地质段及时快速支护，起到保障施工安全的作用、最大程度地降低不稳定围岩带来的不利影响；本支护结构能及时封闭成环，施工方便，在复杂围岩段上能快速封闭围岩及注浆，遏制围岩坍塌、变形，待条件具备及时施做模筑混凝土衬砌，可更好地发挥支护体系的整体稳定性。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种深部地下隧道通风竖井支护结构，包括中隔墙、钢立柱、波纹钢支护、混凝土加强环和高分子聚合物注浆层，所述的波纹钢支护整体为竖直的圆筒状结构，其由多个弧形波纹钢板组合而成，所述波纹钢支护通过中空注浆锚杆锚固在竖井井壁围岩上，在波纹钢支护的内壁面间隔设置设有钢环梁，用于增加波纹钢支护的强度；所述波纹钢支护的数量为多个，多个波纹钢支护同轴且竖向间隔设置，在相邻的波纹钢支护之间设有混凝土加强环，混凝土加强环与波纹钢支护同轴，其内径小于等于与波纹钢支护的内径，其最大外径大于波纹钢支护的外径；所述的中隔墙竖向设置在多个波纹钢支护内部中间位置，中隔墙左右两端分别设有竖向的一个钢立柱并通过钢立柱与钢环梁固连；所述的高分子聚合物注浆层设置在波纹钢支护与竖井井壁围岩之间。

所述的波纹钢支护其内部设有竖向排水管，其外部设有环向排水管，环向排水管与竖向排水管相连通，在环向排水管的外侧连通有多个横向排水管，用于将竖井围岩富水层中的水引入竖向排水管；所述的波纹钢支护设有通孔，通孔内设有连接管，所述连接管用于连通竖向排水管和环向排水管。

所述的环向排水管为波纹管。

所述的中隔墙由隔墙单元和多个从上到下依次间隔设置的横撑构成，多个横撑均水平设置，每个横撑的两端分别对应连接一个钢立柱，相邻的横撑之间均设有隔墙单元，所述的隔墙单元整体为矩形面板结构，其由多个直板状的波纹板拼装而成，每个隔墙单元上下两端分别连接一个横撑，左右两端分别连接一个钢立柱。