一種大跨度地下結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種地下結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種暗挖大跨度地下結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]地下結(jié)構(gòu)的支護體系由巖體和支護結(jié)構(gòu)組成，支護結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)類型包括拱形結(jié)構(gòu)、矩形框架結(jié)構(gòu)、梁板結(jié)構(gòu)、索結(jié)構(gòu)等。對大跨度地下結(jié)構(gòu)，其頂板采用拱肋、梁或索為主要受力構(gòu)件時，主要受力構(gòu)件(拱肋、梁或索)由于跨度較大，存在如下缺點:(I)構(gòu)件(拱肋、梁或索)兩端應(yīng)力集中過大，需要較大的地基承載力；(2)構(gòu)件的內(nèi)力過大；(3)構(gòu)件的截面盡寸過大；(4)結(jié)構(gòu)的承載能力相對較小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在提供一種大跨度地下結(jié)構(gòu)，其頂板中主要受力構(gòu)件(拱肋、梁或索)的兩端應(yīng)力集中相對較小、構(gòu)件內(nèi)力相對較小、構(gòu)件的截面尺寸相對較小、結(jié)構(gòu)的承載力相對較大。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種大跨度地下結(jié)構(gòu)，其頂板包括主要受力構(gòu)件(拱肋61、梁62或索63)，主要受力構(gòu)件的兩端支撐在冠梁41上，在其中部設(shè)置節(jié)點3，通過預(yù)應(yīng)力吊索5 (或吊桿)將這些節(jié)點3張拉于頂板斜上方的錨固梁42上。通過對這些節(jié)點有力的懸吊，減小了構(gòu)件的計算跨度。
[0005]進一步地，主要受力構(gòu)件為拱肋61或梁62時，由鋼筋混凝土或拼裝鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
[0006]進一步地，在主要受力構(gòu)件(拱肋61、梁62或索63)之間設(shè)置次要受力構(gòu)件7。
[0007]進一步地，這種大跨度地下結(jié)構(gòu)包括初支8 (噴射混凝土支護或噴網(wǎng)支護)和二次襯砌9。
[0008]進一步地，這種結(jié)構(gòu)的吊索5 (或吊桿)中的預(yù)應(yīng)力大小可以調(diào)整。
[0009]本結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)布驟:
(1)在結(jié)構(gòu)頂板主要受力構(gòu)件的兩端暗挖小導(dǎo)洞1，結(jié)構(gòu)頂板斜上方暗挖小導(dǎo)洞2；
(2)在兩個小導(dǎo)洞I之間，縱向間隔一定距離開設(shè)橫向小導(dǎo)洞11，其中，結(jié)構(gòu)頂板采用拱肋61、梁62或索63時，對應(yīng)地開設(shè)拱形橫向小導(dǎo)洞、直線形橫向小導(dǎo)洞或懸鏈形橫向小導(dǎo)洞；在橫向小導(dǎo)洞11設(shè)置節(jié)點3處至小導(dǎo)洞2處開設(shè)傾斜小導(dǎo)洞21 ;
(3)在小導(dǎo)洞I中澆筑冠梁41，小導(dǎo)洞2中澆筑錨固梁42，進一步地，可以在小導(dǎo)洞I和小導(dǎo)洞2外側(cè)壁打設(shè)錨桿，上述錨桿連接在冠梁41和錨固梁42上；
(4)在橫向小導(dǎo)洞11里設(shè)置主要受力構(gòu)件，主要受力構(gòu)件的兩端支承在冠梁41上；傾斜小導(dǎo)洞21中設(shè)置吊索5，吊索5的一端連接在主要受力構(gòu)件的節(jié)點3上，另一端連接在錨固梁42上；具體地，當(dāng)主要受力構(gòu)件為拱肋61或梁62時，主要受力構(gòu)件采用鋼筋混凝土或裝配式構(gòu)件，先建好主要受力構(gòu)件，后再張拉吊索5 ;當(dāng)主要受力構(gòu)件為索63時，先張緊索63，后張拉吊索5 ；
(5)進一步地，可以回填橫向小導(dǎo)洞11、傾斜小導(dǎo)洞21;可以在主要受力構(gòu)件之間設(shè)置小拱、小梁、索作為次要受力構(gòu)件7 ;
(6)在頂部結(jié)構(gòu)的保護下，開挖頂板下方土層，可以采用噴射混凝土或噴網(wǎng)對結(jié)構(gòu)頂板進一步支護8，邊開挖邊對側(cè)墻部位初支8，最后對結(jié)構(gòu)施以二襯9。
[0010]本發(fā)明的有益效果是，通過在頂板的主要受力構(gòu)件中部設(shè)置節(jié)點，對主要受力構(gòu)件進行了的懸吊，減小了構(gòu)件的計算跨度，增強了主要受力構(gòu)件的承載能力，具體地表現(xiàn)在主要受力構(gòu)件兩端應(yīng)力集中程度、構(gòu)件的內(nèi)力、構(gòu)件的截面尺寸得到了減小，結(jié)構(gòu)的承載能力相對較大。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明第一較佳實施例的軸側(cè)圖。
[0012]圖2?6為本發(fā)明第一較佳實施例的施作過程。
[0013]圖7為本發(fā)明的第二較佳實施例。
[0014]圖8為本發(fā)明的第三較佳實施例。
[0015]圖9為本發(fā)明的第四較佳實施例。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0017]圖1為本發(fā)明的第一較佳實施例，一種大跨度地下結(jié)構(gòu)，其頂板包括主要受力構(gòu)件拱肋61，構(gòu)件兩端支撐在冠梁41上，構(gòu)件中部設(shè)置節(jié)點3，通過預(yù)應(yīng)力吊索5 (或吊桿)將這些節(jié)點3張拉于頂板斜上方的錨固梁42上。通過對這些節(jié)點的懸吊，減小了構(gòu)件的計算跨度。
[0018]進一步地，頂板采用拱肋61可以采用鋼筋混凝土或拼裝鋼結(jié)構(gòu)；這種結(jié)構(gòu)還包括初支8 (噴射噴混凝土支護或噴網(wǎng)支護)和二次襯砌結(jié)構(gòu)。根據(jù)拱頂?shù)淖冃瘟繙y數(shù)值可調(diào)整吊索5 (或吊桿)的張力。
[0019]圖2?6為本發(fā)明第一較佳實施例的施作過程。第一步，如圖2所示，暗挖頂板主要受力構(gòu)件兩端小導(dǎo)洞1，開挖頂板斜上方小導(dǎo)洞2 ;第二步，如圖3所示，在兩個小導(dǎo)洞I之間，縱向間隔一定距離開設(shè)橫向小導(dǎo)洞11，在橫向小導(dǎo)洞11設(shè)置節(jié)點3處至小導(dǎo)洞2處開設(shè)傾斜小導(dǎo)洞21 ;第三步，如圖4所示，在小導(dǎo)洞I施作冠梁41，在小導(dǎo)洞2施作錨固梁42，進一步地，可以在施作冠梁41和錨固梁42前在小導(dǎo)洞I或小導(dǎo)洞2外側(cè)打設(shè)錨桿，錨桿端頭連接在冠梁41或錨固梁42里；在橫向小導(dǎo)洞11中施作拱肋61，可以采用鋼筋混凝土或拼裝鋼結(jié)構(gòu)，拱肋61兩端支承在冠梁41上；在傾斜小導(dǎo)洞21中施作吊索5(或吊桿)，吊索5的一端連接在拱肋61的節(jié)點3，另一端連接在錨固梁42上，對吊索5施過預(yù)應(yīng)力；第四步，如圖5所示，小量開挖頂板下部土體，對頂部進行初支8 (噴射混凝土或噴網(wǎng)支護);第五步，大面積開挖頂板下部土體，邊開挖邊對側(cè)墻進行初支8，最后對結(jié)構(gòu)進行二次襯砌9。
[0020]圖7為本發(fā)明的第二較佳實施例，與第一較佳實施例不同之處在于，主要受力構(gòu)件之間設(shè)置了次要受力構(gòu)件7，這些次要受力構(gòu)件可以是小拱、次梁或索。圖8為本發(fā)明的第三較佳實施例，與第一較佳實施例不同之處在于，頂板的主要受力構(gòu)件為梁62。圖9為本發(fā)明的第四較佳實施例，與第一較佳實施例不同之處在于，頂板的主要受力構(gòu)件為索63。
【主權(quán)項】
1.一種大跨度地下結(jié)構(gòu)，其頂板包括主要受力構(gòu)件(拱肋61、梁62或索63)，主要受力構(gòu)件的兩端支撐在冠梁41上，其特征在于:在主要受力構(gòu)件中部設(shè)置節(jié)點3，通過預(yù)應(yīng)力吊索5 (或吊桿)將這些節(jié)點3張拉于頂板斜上方的錨固梁42上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大跨度地下結(jié)構(gòu)，其特征在于頂板主要受力構(gòu)件采用拱肋61或梁62時，采用鋼筋混凝土或拼裝鋼結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大跨度地下結(jié)構(gòu)，其特征在于主要受力構(gòu)件(拱肋61、梁62或索63)之間設(shè)置次要受力構(gòu)件7。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大跨度地下結(jié)構(gòu)，其特征在于這種結(jié)構(gòu)的還包括初支8(噴射混凝土支護或噴網(wǎng)支護)和二次襯砌9。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大跨度地下結(jié)構(gòu)，其特征在于吊索5(或吊桿)中的預(yù)應(yīng)力大小可以根據(jù)頂變的變形量測數(shù)據(jù)進行調(diào)整。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種大跨度地下結(jié)構(gòu)，其頂板包括主要受力構(gòu)件（拱肋、梁或索），其主要受力構(gòu)件兩端支撐在冠梁上，其特征是，在主要受力構(gòu)件中部設(shè)置節(jié)點，通過預(yù)應(yīng)力吊索（或吊桿）將這些節(jié)點張拉于頂板斜上方的錨固梁上。本發(fā)明有效地減小了頂板中主要受力構(gòu)件兩端的應(yīng)力集中、減小了構(gòu)件內(nèi)力、減小了構(gòu)件的截面，增強了構(gòu)件的承載能力，從而增強了結(jié)構(gòu)的承載能力。本發(fā)明適用于暗挖大跨度地下結(jié)構(gòu)。
【IPC分類】E21D11-00, E21D20-00
【公開號】CN104632246
【申請?zhí)枴緾N201410439122
【發(fā)明人】李勇
【申請人】北車建設(shè)工程有限責(zé)任公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年9月1日