[发明专利]一种连拱隧道整体式支护结构及其快速施工方法

说明书

本发明公开一种连拱隧道整体式支护结构及其快速施工方法，直接对主洞进行分部开挖并设置联合支护，减少了扰动次数，提高了隧道及围岩稳定性。初支及防水可独立进行施做，相邻洞室初支连体支护，变形控制效果好，防水效果好。和以往的施工方法相比，该技术临时支护少，工序简单；支护施做简单、质量好；左右洞室开挖、支护施做可利用左右洞室错距方式及中隔墙隔开，可有效避免交叉作业，工程质量有保证。本发明技术可以有效解决传统施工方法存在的问题，适应我国双连拱甚至多连拱隧道建设需求，应用前景广阔。

技术领域

本发明应用于隧道工程领域，具体是一种连拱隧道整体式支护结构及其快速施工方法。

背景技术

连拱隧道已成为隧道工程中一种重要的结构形式。基于连拱隧道的结构特点，其施工方法、支护技术等与常规分离式隧道有较大不同，且大多数情况下其施工难度更大、造价更高。目前连拱隧道大都采用中洞法配合CD工法、CRD工法或双侧壁导坑工法进行施工，这种方法化大断面为小断面施工，边开挖边支护，对围岩变形控制效果好，但是存在施工工序多、临时支护多、作业空间狭小、施工效率低等缺点，且连拱结构交界处支护及防水施工难度大，机械化施工水平低，容易产生渗水、中墙下沉等问题，导致隧道后期极易产生质量病害问题。因此这种方法适应性不好，并不是理想的连拱隧道施工方法。

我国是世界上隧道和地下工程规模最大、情况最复杂、发展最迅速的国家之一。基于我国多山的特点，且基于我国城市地下空间持续开发的现状，受地形、地质与线形等条件限制，隧道净距越来越小，使得实际工程中出现了大量连拱隧道的工程实例，连拱隧道已成为隧道工程中一种重要的结构形式。与分离式隧道相比，连拱隧道具有占用土地少，对环境破坏小，缩短线路长度、节约工程造价等优点。但隧道为连拱结构形式，其跨度大，施工工艺复杂，工序繁多，工序干扰大，其施工技术优劣直接影响到整个工程的质量及造价。传统的连拱隧道开挖工法和隧道断面支护形式存在上述的众多缺点，急需一种新的支护结构及施工工法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种连拱隧道整体式支护结构及其快速施工方法。

为解决上述技术问题，本发明的一种连拱隧道整体式支护结构，用于连拱隧道工程的支护操作，所述支护结构包括多组纵向排列的镜像对称固定连接的环向型钢拱架，镜像相邻的所述环向型钢拱架之间通过Y型节点固定，所述多组纵向排列的镜像对称固定连接的环向型钢拱架之间穿设有多组纵向钢梁，且纵向钢梁与环向型钢拱架之间通过环纵向节点固定，且镜像相邻的所述环向型钢拱架之间设有与纵向钢梁垂直固定的横向钢梁。

作为一种可能的实施方式，进一步的，所述Y型节点包括与镜像相邻的环向型钢拱架相对应的第一固定臂与第二固定臂，所述第二固定臂一端与第一固定臂中段通过螺栓连接形成Y字型结构。

作为一种可能的实施方式，进一步的，所述第一固定臂沿与第二固定臂连接的连接点向外侧折弯。

作为一种可能的实施方式，进一步的，所述第一固定臂靠近第二固定臂一端为弧形折弯，其远离第二固定臂一端为竖直折弯。

作为一种可能的实施方式，进一步的，所述第一固定臂和第二固定臂内均设有多组固定钢板。

一种连拱隧道整体式支护结构快速施工方法，其包括如下步骤：

施工准备完成前期工作；

进行四导洞错距、上下台阶预留核心土开挖；

循环工序各洞室交替开挖操作；

进行型钢钢架架设操作；

初支结构防水补强并进行二衬施做。