適用于上軟下硬地層的暗挖車站支護結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種暗挖車站支護結(jié)構(gòu)，具體為適用于上軟下硬地層的暗挖車站支護結(jié)構(gòu)。
【背景技術】
[0002]針對城市地鐵暗挖車站建設，較常見的施工工法有洞粧法(PBA)、CRD法等，上述工法在施工之后所形成的支護結(jié)構(gòu)相對于不同地質(zhì)情況和施工要求各有優(yōu)劣。上軟下硬地層是一種特殊的地質(zhì)，既有軟巖地層的不穩(wěn)定性，又具有硬巖的強度。針對上軟下硬土層的機理和工程物理力學特性，合理的支護結(jié)構(gòu)是保證暗挖車站安全、順利和快速施工的重要技術手段?，F(xiàn)有技術中的洞粧法施工之后形成的支護結(jié)構(gòu)具有分塊多、地面沉降大的缺點，現(xiàn)有技術中的CRD法施工之后形成的支護結(jié)構(gòu)一般采用臨時中隔板和橫向支撐，沉降控制沒有優(yōu)勢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型針對以上問題的提出，而研制一種適用于上軟下硬地層的暗挖車站支護結(jié)構(gòu)。
[0004]本實用新型的技術方案是:
[0005]一種適用于上軟下硬地層的暗挖車站支護結(jié)構(gòu)，包括:
[0006]預先開挖形成的下導洞、上導洞、左導洞和右導洞；所述下導洞的豎截面位于隧道斷面下部中間；所述上導洞的豎截面位于隧道斷面上部中間；所述左導洞和所述右導洞分別位于所述上導洞左右兩側(cè)；
[0007]多個沿隧道長度方向依次布設的中柱；所述中柱一端與布設在所述上導洞內(nèi)的上縱梁相連接，另一端與布設在所述下導洞內(nèi)的下縱梁相連接；所述上縱梁和所述下縱梁沿隧道長度方向延伸；
[0008]布設在所述左導洞左下腳的左冠梁和布設在所述右導洞右下腳的右冠梁；
[0009]兩端分別連接上縱梁和左冠梁的左扣拱和兩端分別連接上縱梁和右冠梁的右扣拱；所述左冠梁設置在所述左扣拱的外側(cè)拱腳處；所述右冠梁設置在所述右扣拱的外側(cè)拱腳處；
[0010]布設在隧道左側(cè)墻和隧道右側(cè)墻上的二次襯砌結(jié)構(gòu)；
[0011]兩端分別固定在隧道左側(cè)墻上的二次襯砌結(jié)構(gòu)和隧道右側(cè)墻上的二次襯砌結(jié)構(gòu)的中板；所述中板中部通過中縱梁搭設在所述中柱中部；
[0012]布設在所述下縱梁兩端的底板；
[0013]以及多個錨固于隧道左側(cè)墻和隧道右側(cè)墻上的預應力錨索；
[0014]進一步地，所述上導洞、左導洞、右導洞、左扣拱和右扣拱均施作有初期襯砌結(jié)構(gòu)；所述暗挖車站支護結(jié)構(gòu)還具有多個包括壓力盒、鋼筋計、位移計、應變計和孔隙水壓力計的傳感器組；多個壓力盒分別安裝在上導洞、左導洞、右導洞、左扣拱和右扣拱的初期襯砌結(jié)構(gòu)和隧道圍巖之間；多個鋼筋計分別安裝在上導洞、左導洞、右導洞、左扣拱和右扣拱的初期襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)部；多個位移計分別安裝在上導洞、左導洞、右導洞、左扣拱和右扣拱的初期襯砌結(jié)構(gòu)和隧道圍巖之間；多個應變計分別安裝在上導洞、左導洞、右導洞、左扣拱和右扣拱的初期襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)部；多個孔隙水壓力計分別安裝在與上導洞、左導洞、右導洞、左扣拱和右扣拱的初期襯砌結(jié)構(gòu)相密貼的隧道圍巖內(nèi)部；
[0015]進一步地，所述左導洞、上導洞、右導洞和下導洞的頂拱上、以及所述左扣拱和所述右扣拱上均設置有超前小導管注漿加固結(jié)構(gòu)；
[0016]進一步地，所述左導洞的洞壁左下部設置有錨固于所述左冠梁上的第一鎖腳錨桿；所述右導洞的洞壁右下部設置有錨固于所述右冠梁上的第二鎖腳錨桿；
[0017]進一步地，所述隧道左側(cè)墻和隧道右側(cè)墻上設置有多個砂漿錨桿。
[0018]由于采用了上述技術方案，本實用新型提供的適用于上軟下硬地層的暗挖車站支護結(jié)構(gòu)，針對上軟下硬地層建立暗挖車站提出了上注下支扣拱支護的結(jié)構(gòu)體系，這種支護結(jié)構(gòu)能夠滿足開挖跨度大、沉降變形控制嚴格的要求，并且在施工安全性及施工效率上也有較好的優(yōu)勢；與洞粧法對應的支護結(jié)構(gòu)相比，本實用新型的支護結(jié)構(gòu)只需要一個下導洞和中柱作為支撐，上方的左扣拱和右扣拱借助下部的硬質(zhì)巖體作為支撐，可以省去兩側(cè)支柱，在達到支護要求的同時，又減少了導洞開挖和粧基圍護結(jié)構(gòu)等復雜的施工工序，提高了施工效率。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型所述暗挖車站支護結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9和圖10是開挖過程中本實用新型暗挖車站支護結(jié)構(gòu)的變化示意圖；
[0021]圖11是本實用新型所述傳感器組的結(jié)構(gòu)框圖。
[0022]圖中:1、下導洞，2、上導洞，3、左導洞，4、右導洞，5、中柱，6、上縱梁，7、下縱梁，8、左冠梁，9、右冠梁，10、左扣拱，11、右扣拱，12、二次襯砌結(jié)構(gòu)，13、中板，14、中縱梁，15、底板，16、預應力錨索，17、超前小導管注漿加固結(jié)構(gòu)，18、第一鎖腳錨桿，19、第二鎖腳錨桿，20、砂漿錨桿，21、傳感器組。
【具體實施方式】
[0023]如圖1至圖11所示的一種適用于上軟下硬地層的暗挖車站支護結(jié)構(gòu)，包括:預先開挖形成的下導洞1、上導洞2、左導洞3和右導洞4 ;所述下導洞1的豎截面位于隧道斷面下部中間；所述上導洞2的豎截面位于隧道斷面上部中間；所述左導洞3和所述右導洞4分別位于所述上導洞2左右兩側(cè)；多個沿隧道長度方向依次布設的中柱5 ;所述中柱5 —端與布設在所述上導洞2內(nèi)的上縱梁6相連接，另一端與布設在所述下導洞1內(nèi)的下縱梁7相連接；所述上縱梁6和所述下縱梁7沿隧道長度方向延伸；布設在所述左導洞3左下腳的左冠梁8和布設在所述右導洞4右下腳的右冠梁9 ;兩端分別連接上縱梁6和左冠梁8的左扣拱10和兩端分別連接上縱梁6和右冠梁9的右扣拱11 ;所述左冠梁8設置在所述左扣拱10的外側(cè)拱腳處；所述右冠梁9設置在所述右扣拱11的外側(cè)拱腳處；布設在隧道左側(cè)墻和隧道右側(cè)墻上的二次襯砌結(jié)構(gòu)12 ;兩端分別固定在隧道左側(cè)墻上的二次襯砌結(jié)構(gòu)12和隧道右側(cè)墻上的二次襯砌結(jié)構(gòu)12的中板13 ;所述中板13中部通過中縱梁14搭設在所述中柱5中部；布設在所述下縱梁7兩端的底板15 ;以及多個錨固于隧道左側(cè)墻和隧道右側(cè)墻上的預應力錨索16 ;進一步地，所述上導洞2、左導洞3、右導洞4、左扣拱10和右扣拱11均施作有初期襯砌結(jié)構(gòu)；所述暗挖車站支護結(jié)構(gòu)還具有多個包括壓力盒、鋼筋計、位移計、應變計和孔隙水壓力計的傳感器組21 ;多個壓力盒分別安裝在上導洞2、左導洞3、右導洞
4、左扣拱10和右扣拱11的初期襯砌結(jié)構(gòu)和隧道圍巖之間；多個鋼筋計分別安裝在上導洞
2、左導洞3、右導洞4、左扣拱10和右扣拱11的初期襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)部；多個位移計分別安裝在上導洞2、左導洞3、右導洞4、左扣拱10和右扣拱11的初期襯砌結(jié)構(gòu)和隧道圍巖之間；多個應變計分別安裝在上導洞2、左導洞3、右導洞4、左扣拱10和右扣拱11的初期襯砌結(jié)構(gòu)內(nèi)部；多個孔隙水壓力計分別安裝在與上導洞2、左導洞3、右導洞4、左扣拱10和右扣拱11的初期襯砌結(jié)構(gòu)相密貼的隧道圍巖內(nèi)部；進一步地，所述左導洞3、上導洞2、右導洞4和下導洞1的頂拱上、以及所述左扣拱10和所述右扣拱11上均設置有超前小導管注漿加固結(jié)構(gòu)17 ;進一步地，所述左導洞3的洞壁左下部設置有錨固于所述左冠梁8上的第一鎖腳錨桿18 ;所述右導洞4的洞壁右下部設置有錨固于所述右冠梁9上的第二鎖腳錨桿19 ;進一步地，所述隧道左側(cè)墻和隧道右側(cè)墻上設置有多個砂漿錨桿20。
[0024]圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9和圖10示出了開挖過程中本實用新型暗挖車站支護結(jié)構(gòu)的變化示意圖，圖1示出了本實用新型所述暗挖車站支護結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖即開挖和施工完成后形成的支護結(jié)構(gòu)，如圖2至圖10、以及圖1所示，本實用新型所述暗挖車站支護結(jié)構(gòu)的施工過程具體如下:①如圖2所示，按照下導洞1、上導洞2、左導洞3和右導洞4的預先開挖順序，依次開挖下導洞1、上導洞2、左導洞3和右導洞4，具體開挖時，下導洞1應超前上導洞250m，上導洞2應超前左導洞3以及右導洞450m，另外，在進行導洞開挖之前，在所述左導洞3、上導洞2、右導洞4和下導洞1的頂拱上設置有超前小導管注漿加固結(jié)構(gòu)17，所述超前小導管注漿加固結(jié)構(gòu)17包括一層超前小導管，各所述超前小導管均具有注有注漿漿液的注漿孔，在上導洞2、左導洞3和右導洞4施作初期支護時，進行相應傳感器組21的安置；②如圖3所示，沿隧道長度方向依次布設多個中柱5 ;③如圖4所示，在上導洞2內(nèi)施工上縱梁6，在下導洞1內(nèi)施工下縱梁7，中柱5 —端與布設在所述上導洞2內(nèi)的上縱梁6相連接，另一端與布設在所述下導洞1內(nèi)的下縱梁7相連接，在左導洞3左下腳布設左冠梁8，在右導洞4右下腳布設右冠梁9，并在左導洞3的洞壁左下部設置錨固于所述左冠梁8上的第一鎖腳錨桿18，在右導洞4的洞壁右下部設置錨固于所述右冠梁9上的第二鎖腳錨桿19 ;④如圖5和圖6所示，布設兩端分別連接上縱梁6和左冠梁8的左扣拱10、以及兩端分別連接上縱梁6和右冠梁9的右扣拱11，所述左扣拱10和右扣拱11均具有初期支護結(jié)構(gòu)和二次襯砌結(jié)構(gòu)，其中，圖5示出了左扣拱10和右扣拱1