[实用新型]硬岩地区超大跨度地下工程初支支护结构

说明书

本实用新型公开了硬岩地区超大跨度地下工程初支支护结构，包括地下隧道、位于地下隧道内壁上的岩石裂隙、破碎带以及位于地下隧道内的临时横通和坡道，所述地下隧道的内壁上固定有岩体应力圈，所述岩体应力圈的内壁上固定有多个倾斜设置的岩体应力圈锚杆。优点在于：本实用新型通过设置岩柱进行临时制成，避免大体积岩石缓倾，通过依次开挖中洞、上部边洞、下部边洞、岩柱、核心岩体、临时横通道并设置岩体应力圈锚杆、低预应力锚杆和超长预应力锚索实现较大跨度的地下工程支护。

技术领域

本实用新型涉及地下工程技术领域，尤其涉及硬岩地区超大跨度地下工程初支支护结构。

背景技术

中国是多山之国，据统计，山地、丘陵和高原的面积占全国土地总面积的69％，这些地区地层大都为岩石地层。全国平原地区岩石地层也广泛分布，粉细砂岩层主要分布于长江三角洲平原和苏北地区；细砂岩层主要分布于里下河和太湖地区；亚砂岩层是砂岩和砾石岩层之间的一类岩层，主要分布于长江三角洲平原区、黄泛区及沿海一带。

随着国家经济的发展，地下空间开发利用越来越受到重视。地下空间开发利用可以实现城市空间拓展，提高土地利用效率；可以拉动建设的科技需求，推动地下工程科技产业转型与技术进步；可以建立完善的地下防灾空间体系，强化国家抵抗灾害和战争的能力。

岩石裂隙、破碎带等结构面对岩体切割成大体积的缓倾楔形体，这类楔形体对小洞室开挖影响较小，但对超大跨度地下结构的开挖会产生巨大安全隐患，若处理不当，将会使得洞室坍塌风险。如何快速、安全地实现硬岩地层中超大跨度地下工程修建的研究很少。

为此，我们提出了硬岩地区超大跨度地下工程初支支护结构来解决上述问题。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决背景技术中的问题，而提出的硬岩地区超大跨度地下工程初支支护结构。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：硬岩地区超大跨度地下工程初支支护结构，包括地下隧道、位于地下隧道内壁上的岩石裂隙、破碎带以及位于地下隧道内的临时横通和坡道，所述地下隧道的内壁上固定有岩体应力圈，所述岩体应力圈的内壁上固定有多个倾斜设置的岩体应力圈锚杆，所述地下隧道的内顶壁插设有平行设置的低预应力锚杆，所述低预应力锚杆的上端穿过岩体应力圈，所述地下隧道的内壁上贯穿设置超长预应力锚索。

在上述的硬岩地区超大跨度地下工程初支支护结构，所述地下隧道包括中洞、上部边洞、下部边洞、核心岩体以及与核心岩体上侧壁一体成型的岩柱。

在上述的硬岩地区超大跨度地下工程初支支护结构，所述低预应力锚杆之间固定有呈“X”型设置的支杆，所述支杆的两端与低预应力锚杆的外壁固定连接。

在上述的硬岩地区超大跨度地下工程初支支护结构中，每个所述超长预应力锚索的外壁上均滑动有弧形板，所述弧形板的外壁上一体成型有与超长预应力锚索平行设置的延伸板，每个所述延伸板上均旋有紧固螺栓，所述超长预应力锚索的外壁上均匀分布有与紧固螺栓相匹配的螺纹口。

在上述的硬岩地区超大跨度地下工程初支支护结构中，所述超长预应力锚索由多股钢束缠绕组成，所述超长预应力锚索的外壁上固定有承载板，所述螺纹口开设在承载板上。

在上述的硬岩地区超大跨度地下工程初支支护结构中，所述超长预应力锚索与水平面之间的夹角为35°。

与现有的技术相比，本硬岩地区超大跨度地下工程初支支护结构的优点在于：

1、岩柱可作为超大跨度地下结构顶部开挖临时支撑，将开挖范围上部裂隙、破碎带等结构面割岩石形成的大体积缓倾楔形体支撑住。中洞和边洞地质素描可真实揭露开挖断面岩石裂隙、破碎带等不良地质结构面情况，为针对性施作低预应力锚索和超长锚杆固定大体积缓倾楔形体提供可靠地质情况，最终实现超大跨度地下结构安全开挖；