[实用新型]一种超扁平洞室中岩柱支护结构

说明书

本实用新型公开了一种超扁平洞室中岩柱支护结构，包括：径向系统锚索支护结构，设置有多个锚索，锚索由两侧已开挖导洞向预留的中岩柱的上方倾斜打设；径向系统锚杆支护结构，设置有多个锚杆，锚杆间隔设置在相邻的锚索之间；锚杆，横向设置在中岩柱中，中导洞、边导洞开挖支护完成后形成局域承载拱，拆除中岩柱后围岩分步封闭天然承载拱。本实用新型在施工阶段预留中岩柱支护结构，与导洞上方局域承载拱联合作用，围岩整体受力体系的平稳转换，分步封闭围岩天然承载拱，实现超扁平洞室安全施工。

技术领域

本实用新型涉及建筑结构技术领域，尤其涉及一种超扁平洞室中岩柱支护结构。

背景技术

近年来国内外正在大规模修建地下储油库、地下隧道、水电站主厂房等，岩体力学逐渐成为隧道及地下工程研究的重点。国内外建成和在建的典型超大跨度洞室主要有：挪威格乔维克城滑冰场、八达岭长城站等。京张高铁八达岭长城站是亚洲规模最大的山岭地下火车站，也是国内埋深及提升高度最大的高速铁路地下站，八达岭长城站两端渡线段单洞开挖跨度达32.7m，是目前国内已知单拱跨度最大的暗挖铁路隧道，车站大厅的跨度达到45m。

为满足日益增长的地下空间使用需求，大跨洞库、大跨公路铁路隧道建设也将会越来越多。但目前针对大跨度、超扁平洞室的研究及工程经验都存在不足，对其所适用的地层条件也有待进一步研究。按照现有的设计理念及土建施工技术，暗挖洞室能够实现的最大跨度为10m～20m；如果进一步增大洞室跨度，一般做法是加强初支及二衬，同时增设梁柱体系支撑，以传递拱顶荷载并控制结构变形，同时实现“减跨”的功能。但是增设的梁柱体系又切割了洞室空间，无法实现大跨大断面空间的使用要求。尤其对于矢跨比较小的扁平无柱洞室，随着跨度在量级上的增大，“CRD法”、“新奥法”等传统设计方法及理念已经不能满足设计要求，无法为此提供借鉴与指导。大跨度、超扁平无柱洞室如何改进设计理念，如何进行合理有效支护，如何安全高效施工，成为亟需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种超扁平洞室中岩柱支护结构，通过在施工阶段预留中岩柱支护结构，与导洞上方局域承载拱联合作用，达到围岩整体受力体系的平稳转换，分步封闭围岩天然承载拱，实现了超扁平洞室安全高效施工。

为实现上述目的，本实用新型的一种超扁平洞室中岩柱支护结构的具体技术方案为：

一种超扁平洞室中岩柱支护结构，包括：径向系统锚索支护结构，设置有多个锚索，锚索由两侧已开挖导洞向预留的中岩柱的上方倾斜打设；径向系统锚杆支护结构，设置有多个锚杆，锚杆间隔设置在相邻的锚索之间；锚杆，横向设置在中岩柱中，中导洞、边导洞开挖支护完成后形成局域承载拱，拆除中岩柱后围岩分步封闭天然承载拱。

本实用新型的一种超扁平洞室中岩柱支护结构的优点在于：

1)超扁平洞室中岩柱支护结构，通过施工阶段预留中岩柱的临时支护作用，达到围岩整体受力体系的平稳转换，围岩天然承载拱最终分步封闭，承担全部外荷载；本实用新型通过创新设计理念，改进施工方法，实现超扁平洞室的安全高效施工，洞室跨度可达30m～80m；

2)实现了大跨无柱超扁平洞室的大空间成洞，可为特定工业设施及民用设施量身定做断面净空，具有较好的社会效益和极佳的可推广性；

3)为超扁平洞室提供了一种安全高效施工方法，极大降低施工风险，有效控制围岩变形，具有较高的安全性；

4)充分利用围岩自承载能力，围岩作为天然承载拱承担全部荷载，大幅减少支护材料，降低工程造价，具有较好的经济性；

5)施工方法工序明确，各部位施工互不干扰，可实现大型机械化作业，施工效率高，具有较好的可实施性；

6)提出通过预留中岩柱实现围岩天然承载拱分步封闭的先进理念，大幅提升了本领域超扁平洞室设计施工水平，使原创设计理论向前迈出坚实一步；