本實(shí)用新型屬于隧道施工技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種隧道雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖施工用臨時(shí)支撐體系。
背景技術(shù):
雙側(cè)壁導(dǎo)坑法是隧道開挖的一種方式,又稱雙側(cè)壁導(dǎo)洞法或眼鏡工法,屬于新奧法的一個(gè)分支,以新奧法基本原理為依據(jù)。采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法進(jìn)行隧道開挖時(shí),所采用的開挖面分部形式一般是將隧道開挖斷面分成四塊,即左側(cè)壁導(dǎo)坑(也稱為左側(cè)壁導(dǎo)洞)、右側(cè)壁導(dǎo)坑(也稱為右側(cè)壁導(dǎo)洞)、上部核心土區(qū)域?qū)Э?也稱為上部核心土區(qū)域?qū)Ф?和下臺(tái)階開挖導(dǎo)坑(也稱為下臺(tái)階開挖導(dǎo)洞)?,F(xiàn)場實(shí)測表明,雙側(cè)壁導(dǎo)坑法所引起的地表沉陷僅為短臺(tái)階法的1/2。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法雖然開挖斷面分塊多,擾動(dòng)大,初次支護(hù)全斷面閉合的時(shí)間長,但每個(gè)分塊都是在開挖后立即各自閉合的,因而在施工中間變形幾乎不發(fā)展。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工安全,但速度較慢,成本較高。采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法進(jìn)行隧道開挖時(shí),由于開挖斷面分塊多,必須設(shè)置臨時(shí)支撐體系,一方面防止后續(xù)開挖區(qū)域坍塌,另一方面對(duì)已開挖成型洞體進(jìn)行有效支護(hù),以確保施工安全。但現(xiàn)如今,采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法進(jìn)行隧道開挖時(shí),沒有一個(gè)統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)且規(guī)范的施工方法可供遵循,所采用的臨時(shí)支撐體系也不同程度地存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、拆裝不便、支撐效果較差等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種隧道雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖施工用臨時(shí)支撐體系,其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理且拆裝簡便、使用效果好,能與隧道初期支護(hù)結(jié)構(gòu)相配合對(duì)已開挖成型洞體進(jìn)行支護(hù),并能對(duì)后續(xù)開挖區(qū)域進(jìn)行有效支護(hù)。
為解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種隧道雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖施工用臨時(shí)支撐體系,其特征在于:包括多個(gè)沿隧道縱向延伸方向由后向前布設(shè)在隧道洞的洞內(nèi)臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu),每個(gè)所述洞內(nèi)臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)均安裝于一個(gè)對(duì)隧道洞進(jìn)行支護(hù)的初支鋼架內(nèi);所述初支鋼架包括對(duì)隧道洞的拱墻進(jìn)行支護(hù)的鋼拱架、對(duì)隧道洞底部進(jìn)行支護(hù)的底部連接架和左右兩個(gè)分別連接于鋼拱架與底部連接架之間的拱腳鋼架,兩個(gè)所述拱腳鋼架對(duì)稱布設(shè)在底部連接架的左右兩側(cè),鋼拱架和兩個(gè)所述拱腳鋼架組成所述初支鋼架的初步安裝架;每個(gè)所述洞內(nèi)臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)均與位于其外側(cè)的所述初步安裝架緊固連接為一體,每個(gè)所述洞內(nèi)臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)均與位于其外側(cè)的所述初步安裝架布設(shè)在同一個(gè)隧道斷面上;
所述隧道洞包括左側(cè)壁導(dǎo)洞、右側(cè)壁導(dǎo)洞、上部核心土區(qū)域?qū)Ф春臀挥谒錾喜亢诵耐羺^(qū)域?qū)Ф凑路降南屡_(tái)階開挖導(dǎo)洞,所述左側(cè)壁導(dǎo)洞與所述右側(cè)壁導(dǎo)洞呈對(duì)稱布設(shè),所述上部核心土區(qū)域?qū)Ф春拖屡_(tái)階開挖導(dǎo)洞均位于所述左側(cè)壁導(dǎo)洞與右側(cè)壁導(dǎo)洞之間;所述上部核心土區(qū)域?qū)Ф捶譃楣安繉?dǎo)洞和位于拱部導(dǎo)洞正下方的中部導(dǎo)洞;所述左側(cè)壁導(dǎo)洞、所述右側(cè)壁導(dǎo)洞和拱部導(dǎo)洞組成初步開挖洞體,隧道洞中位于所述初步開挖洞體內(nèi)側(cè)的區(qū)域?yàn)楹罄m(xù)開挖區(qū)域;
所述洞內(nèi)臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)對(duì)稱支設(shè)于后續(xù)開挖區(qū)域左右兩側(cè)的側(cè)部支撐架、一個(gè)支撐于后續(xù)開挖區(qū)域上部的上部支撐架、支撐于上部支撐架上方與所述初步安裝架之間的上部支撐結(jié)構(gòu)和兩個(gè)分別支撐于兩個(gè)所述側(cè)部支撐架與所述初步安裝架之間的側(cè)部支撐結(jié)構(gòu),兩個(gè)所述側(cè)部支撐結(jié)構(gòu)分別位于所述左側(cè)壁導(dǎo)洞和所述右側(cè)壁導(dǎo)洞內(nèi),所述上部支撐結(jié)構(gòu)位于拱部導(dǎo)洞內(nèi),所述上部支撐架和兩個(gè)所述側(cè)部支撐架組成內(nèi)側(cè)支撐框架,所述內(nèi)側(cè)支撐框架、所述上部支撐結(jié)構(gòu)和兩個(gè)所述側(cè)部支撐結(jié)構(gòu)均布設(shè)于同一豎直面上。
上述隧道雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖施工用臨時(shí)支撐體系,其特征是:兩個(gè)所述側(cè)部支撐結(jié)構(gòu)呈對(duì)稱布設(shè)。
上述隧道雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖施工用臨時(shí)支撐體系,其特征是:所述后續(xù)開挖區(qū)域的左右兩側(cè)壁均為弧形側(cè)壁,所述側(cè)部支撐架為弧形支撐架。
上述隧道雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖施工用臨時(shí)支撐體系,其特征是:所述上部支撐結(jié)構(gòu)包括多個(gè)由左至右布設(shè)的上部支撐柱,所述上部支撐柱的底部支撐于上部支撐架上且其頂部支撐于所述初步安裝架上。
上述隧道雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖施工用臨時(shí)支撐體系,其特征是:所述上部支撐結(jié)構(gòu)中包括三個(gè)所述上部支撐柱,三個(gè)所述上部支撐柱包括一個(gè)支撐于上部支撐架中部上方的中部支撐柱和兩個(gè)對(duì)稱布設(shè)于所述中部支撐柱左右兩側(cè)的側(cè)部支撐柱,兩個(gè)所述側(cè)部支撐柱分別支撐于上部支撐架的左右兩側(cè)上方;
所述中部支撐柱為豎直支撐柱;兩個(gè)所述側(cè)部支撐柱均為弧形支撐柱且二者分別支撐于兩個(gè)所述側(cè)部支撐架上方,每個(gè)所述側(cè)部支撐架均與支撐于其上方的所述側(cè)部支撐柱連接形成一個(gè)弧形支架。
上述隧道雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖施工用臨時(shí)支撐體系,其特征是:所述上部支撐柱為工字鋼。
上述隧道雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖施工用臨時(shí)支撐體系,其特征是:每個(gè)所述側(cè)部支撐結(jié)構(gòu)均包括多道由上至下布設(shè)的橫向支撐梁,所述橫向支撐梁呈水平布設(shè),所述橫向支撐梁的內(nèi)外兩端分別支撐于側(cè)部支撐架與所述初步安裝架之間。
上述隧道雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖施工用臨時(shí)支撐體系,其特征是:所述左側(cè)壁導(dǎo)洞與右側(cè)壁導(dǎo)洞均由上至下分為上側(cè)部導(dǎo)洞、中側(cè)部導(dǎo)洞和下側(cè)部導(dǎo)洞;
每個(gè)所述側(cè)部支撐結(jié)構(gòu)均包括兩道橫向支撐梁,兩道所述橫向支撐梁分別為位于上側(cè)部導(dǎo)洞底部的上橫向支撐梁和位于中側(cè)部導(dǎo)洞底部的中橫向支撐梁。
上述隧道雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖施工用臨時(shí)支撐體系,其特征是:所述橫向支撐梁為工字鋼。
上述隧道雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖施工用臨時(shí)支撐體系,其特征是:所述側(cè)部支撐架和上部支撐架均為工字鋼。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理且拆裝簡便,施工效率高。
2、洞內(nèi)臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理且拆裝簡便、使用效果好,包括兩個(gè)對(duì)稱支設(shè)于后續(xù)開挖區(qū)域左右兩側(cè)的側(cè)部支撐架、一個(gè)支撐于后續(xù)開挖區(qū)域上部的上部支撐架、支撐于上部支撐架上方與初支鋼架的初步安裝架之間的上部支撐結(jié)構(gòu)和兩個(gè)分別支撐于兩個(gè)側(cè)部支撐架與初步安裝架之間的側(cè)部支撐結(jié)構(gòu),上部支撐架和兩個(gè)側(cè)部支撐架組成內(nèi)側(cè)支撐框架,內(nèi)側(cè)支撐框架支撐于后續(xù)開挖區(qū)域外側(cè),支設(shè)簡便且支撐穩(wěn)固,并能對(duì)后續(xù)開挖區(qū)域進(jìn)行有效支護(hù),確保施工過程安全可靠;同時(shí),通過上部支撐結(jié)構(gòu)和兩個(gè)側(cè)部支撐結(jié)構(gòu)與初支鋼架的初步安裝架緊固連接為一體,能進(jìn)一步提高洞內(nèi)臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)固性,并且由于此時(shí)僅完成初支鋼架中初步安裝架的安裝過程,底部連接架還未安裝,因而此時(shí)初支鋼架未封閉,采用洞內(nèi)臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)能對(duì)初步安裝架進(jìn)行有效支撐,從而能有效保證初步安裝架的支護(hù)效果,洞內(nèi)臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)與初支鋼架配合使用能對(duì)已開挖成型洞體(即隧道洞的初步開挖洞體)進(jìn)行有效支護(hù),支護(hù)強(qiáng)度高,能確保隧道初期支護(hù)效果。
3、架設(shè)簡便且勞動(dòng)強(qiáng)度低,省工省時(shí)。
4、使用效果好且實(shí)用價(jià)值高,包括多個(gè)沿隧道縱向延伸方向由后向前布設(shè)在隧道洞的洞內(nèi)臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu),每個(gè)洞內(nèi)臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)均安裝于一個(gè)對(duì)隧道洞進(jìn)行支護(hù)的初支鋼架內(nèi);每個(gè)洞內(nèi)臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)均與位于其外側(cè)的初步安裝架緊固連接為一體,每個(gè)所述洞內(nèi)臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)均與位于其外側(cè)的初步安裝架布設(shè)在同一個(gè)隧道斷面上,因而本實(shí)用新型所采用的各洞內(nèi)臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)均安裝在初步安裝架內(nèi)并與初步安裝架緊固連接為一體,由于初支鋼架為對(duì)隧道洞進(jìn)行初期支護(hù)支護(hù)的支護(hù)結(jié)構(gòu),并且隧道洞內(nèi)的所有初支鋼架緊固連接為一體,這樣使得本實(shí)用新型的所有洞內(nèi)臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)能緊固連接為一個(gè)整體,并與初支鋼架配合使用,從而對(duì)已開挖成型洞體進(jìn)行支護(hù)。
綜上所述,本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理且拆裝簡便、使用效果好,能與隧道初期支護(hù)結(jié)構(gòu)相配合對(duì)已開挖成型洞體進(jìn)行支護(hù),并能對(duì)后續(xù)開挖區(qū)域進(jìn)行有效支護(hù)。
下面通過附圖和實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的布設(shè)位置示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的支撐狀態(tài)示意圖。
附圖標(biāo)記說明:
1—上側(cè)部導(dǎo)洞; 2—中側(cè)部導(dǎo)洞; 3—下側(cè)部導(dǎo)洞;
4—上橫向支撐梁; 5—中橫向支撐梁; 6—后續(xù)開挖區(qū)域;
7—拱部導(dǎo)洞; 8-中部導(dǎo)洞; 9—下臺(tái)階開挖導(dǎo)洞;
9-1—隧道洞; 10-1—底部連接架; 10-2—拱腳鋼架;
10-3—鋼拱架; 11-1—側(cè)部支撐架; 11-2—上部支撐架;
11-3—上部支撐柱。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2所示,本實(shí)用新型包括多個(gè)沿隧道縱向延伸方向由后向前布設(shè)在隧道洞9-1的洞內(nèi)臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu),每個(gè)所述洞內(nèi)臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)均安裝于一個(gè)對(duì)隧道洞9-1進(jìn)行支護(hù)的初支鋼架內(nèi);所述初支鋼架包括對(duì)隧道洞9-1的拱墻進(jìn)行支護(hù)的鋼拱架10-3、對(duì)隧道洞9-1底部進(jìn)行支護(hù)的底部連接架10-1和左右兩個(gè)分別連接于鋼拱架10-3與底部連接架10-1之間的拱腳鋼架10-2,兩個(gè)所述拱腳鋼架10-2對(duì)稱布設(shè)在底部連接架10-1的左右兩側(cè),鋼拱架10-3和兩個(gè)所述拱腳鋼架10-2組成所述初支鋼架的初步安裝架;每個(gè)所述洞內(nèi)臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)均與位于其外側(cè)的所述初步安裝架緊固連接為一體,每個(gè)所述洞內(nèi)臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)均與位于其外側(cè)的所述初步安裝架布設(shè)在同一個(gè)隧道斷面上;
所述隧道洞9-1包括左側(cè)壁導(dǎo)洞、右側(cè)壁導(dǎo)洞、上部核心土區(qū)域?qū)Ф春臀挥谒錾喜亢诵耐羺^(qū)域?qū)Ф凑路降南屡_(tái)階開挖導(dǎo)洞9,所述左側(cè)壁導(dǎo)洞與所述右側(cè)壁導(dǎo)洞呈對(duì)稱布設(shè),所述上部核心土區(qū)域?qū)Ф春拖屡_(tái)階開挖導(dǎo)洞9均位于所述左側(cè)壁導(dǎo)洞與右側(cè)壁導(dǎo)洞之間;所述上部核心土區(qū)域?qū)Ф捶譃楣安繉?dǎo)洞7和位于拱部導(dǎo)洞7正下方的中部導(dǎo)洞8;所述左側(cè)壁導(dǎo)洞、所述右側(cè)壁導(dǎo)洞和拱部導(dǎo)洞7組成初步開挖洞體,隧道洞9-1中位于所述初步開挖洞體內(nèi)側(cè)的區(qū)域?yàn)楹罄m(xù)開挖區(qū)域6;
所述洞內(nèi)臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)對(duì)稱支設(shè)于后續(xù)開挖區(qū)域左右兩側(cè)的側(cè)部支撐架11-1、一個(gè)支撐于后續(xù)開挖區(qū)域上部的上部支撐架11-2、支撐于上部支撐架11-2上方與所述初步安裝架之間的上部支撐結(jié)構(gòu)和兩個(gè)分別支撐于兩個(gè)所述側(cè)部支撐架11-1與所述初步安裝架之間的側(cè)部支撐結(jié)構(gòu),兩個(gè)所述側(cè)部支撐結(jié)構(gòu)分別位于所述左側(cè)壁導(dǎo)洞和所述右側(cè)壁導(dǎo)洞內(nèi),所述上部支撐結(jié)構(gòu)位于拱部導(dǎo)洞7內(nèi),所述上部支撐架11-2和兩個(gè)所述側(cè)部支撐架11-1組成內(nèi)側(cè)支撐框架,所述內(nèi)側(cè)支撐框架、所述上部支撐結(jié)構(gòu)和兩個(gè)所述側(cè)部支撐結(jié)構(gòu)均布設(shè)于同一豎直面上。
本實(shí)施例中,兩個(gè)所述側(cè)部支撐結(jié)構(gòu)呈對(duì)稱布設(shè)。
本實(shí)施例中,所述后續(xù)開挖區(qū)域的左右兩側(cè)壁均為弧形側(cè)壁,所述側(cè)部支撐架11-1為弧形支撐架。
實(shí)際加工時(shí),所述上部支撐結(jié)構(gòu)包括多個(gè)由左至右布設(shè)的上部支撐柱11-3,所述上部支撐柱11-3的底部支撐于上部支撐架11-2上且其頂部支撐于所述初步安裝架上。并且,所述上部支撐柱11-3的頂部均支撐于鋼拱架10-3的拱部。
本實(shí)施例中,所述上部支撐結(jié)構(gòu)中包括三個(gè)所述上部支撐柱11-3,三個(gè)所述上部支撐柱11-3包括一個(gè)支撐于上部支撐架11-2中部上方的中部支撐柱和兩個(gè)對(duì)稱布設(shè)于所述中部支撐柱左右兩側(cè)的側(cè)部支撐柱,兩個(gè)所述側(cè)部支撐柱分別支撐于上部支撐架11-2的左右兩側(cè)上方;
所述中部支撐柱為豎直支撐柱;兩個(gè)所述側(cè)部支撐柱均為弧形支撐柱且二者分別支撐于兩個(gè)所述側(cè)部支撐架11-1上方,每個(gè)所述側(cè)部支撐架11-1均與支撐于其上方的所述側(cè)部支撐柱連接形成一個(gè)弧形支架。
實(shí)際使用時(shí),可根據(jù)具體需要,對(duì)所述上部支撐結(jié)構(gòu)中所包括上部支撐柱11-3的數(shù)量以及各上部支撐柱11-3的布設(shè)位置分別進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
每個(gè)所述側(cè)部支撐結(jié)構(gòu)均包括多道由上至下布設(shè)的橫向支撐梁,所述橫向支撐梁呈水平布設(shè),所述橫向支撐梁的內(nèi)外兩端分別支撐于側(cè)部支撐架11-1與所述初步安裝架之間。并且,所述橫向支撐梁的外端支撐于鋼拱架10-3側(cè)部。
本實(shí)施例中,所述左側(cè)壁導(dǎo)洞與右側(cè)壁導(dǎo)洞均由上至下分為上側(cè)部導(dǎo)洞1、中側(cè)部導(dǎo)洞2和下側(cè)部導(dǎo)洞3。因而,所施工隧道的開挖斷面上包括9個(gè)導(dǎo)洞,所施工隧道的開挖施工方法為雙側(cè)壁導(dǎo)坑法,并且采用九部開挖,也稱為雙側(cè)壁九部導(dǎo)坑法。
每個(gè)所述側(cè)部支撐結(jié)構(gòu)均包括兩道橫向支撐梁,兩道所述橫向支撐梁分別為位于上側(cè)部導(dǎo)洞1底部的上橫向支撐梁4和位于中側(cè)部導(dǎo)洞2底部的中橫向支撐梁4。
實(shí)際使用時(shí),可根據(jù)具體需要,對(duì)每個(gè)所述側(cè)部支撐結(jié)構(gòu)所包括橫向支撐梁的數(shù)量以及各道橫向支撐梁的布設(shè)位置分別進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。
本實(shí)施例中,所述上部支撐柱11-3為工字鋼。所述橫向支撐梁為工字鋼。并且,所述側(cè)部支撐架11-1和上部支撐架11-2均為工字鋼。
實(shí)際加工時(shí),所述上部支撐柱11-3、所述橫向支撐梁、側(cè)部支撐架11-1和上部支撐架11-2也可以采用其它類型的型鋼桿件。
實(shí)際施工時(shí),先沿隧道縱向延伸方向由后向前對(duì)隧道洞9-1的所述左側(cè)壁導(dǎo)洞、所述右側(cè)壁導(dǎo)洞和拱部導(dǎo)洞7分別進(jìn)行開挖,開挖完成的所述左側(cè)壁導(dǎo)洞、所述右側(cè)壁導(dǎo)洞和拱部導(dǎo)洞7組成所述初步開挖洞體;再沿隧道縱向延伸方向由后向前對(duì)初步開挖洞體進(jìn)行初期支護(hù)施工,完成多個(gè)所述初支鋼架的所述初步安裝架的安裝過程,多個(gè)所述初支鋼架的所述初步安裝架之間通過多道沿隧道縱向延伸方向布設(shè)的縱向連接件緊固連接為一體,所述縱向連接件為縱向鋼筋;同時(shí),在每個(gè)所述初支鋼架的所述初步安裝架內(nèi)均安裝一個(gè)所述洞內(nèi)臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu),這樣便完成本實(shí)用新型的安裝過程。沿隧道縱向延伸方向由后向前對(duì)所述初步開挖洞體的二次襯砌進(jìn)行施工之前,先由后向前對(duì)所述洞內(nèi)臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)中的所述上部支撐結(jié)構(gòu)和兩個(gè)所述側(cè)部支撐結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行拆除。并且,沿隧道縱向延伸方向由后向前對(duì)后續(xù)開挖區(qū)域6進(jìn)行開挖施工之前,先由后向前對(duì)所述洞內(nèi)臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)中的所述內(nèi)側(cè)支撐框架進(jìn)行拆除。
以上所述,僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例,并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制,凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化,均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。