[发明专利]浅埋明挖隧道的支护结构

说明书

本发明提供了一种浅埋明挖隧道的支护结构，属于隧道施工技术领域。它解决了现有的浅埋明挖隧道对道路交通影响较大、施工周期长等问题。本浅埋明挖隧道的支护结构，包括若干位于隧道一侧的第一围护桩、设于第一围护桩顶部的第一冠梁、若干位于隧道另一侧的第二围护桩、设于第二围护桩顶部的第二冠梁以及顶板，第一围护桩与第二围护桩之间设有二次衬砌结构。本支护结构受力性能好，变形小，降低了施工安全风险；当门型框架完成后，上方城市道路即可恢复正常通行，极大的减小对道路交通的影响；明挖隧道岩土体开挖及物料输送均在门型框架下进行，水平向施工，施工工效高。

技术领域

本发明属于隧道施工技术领域，涉及一种浅埋明挖隧道的支护结构，特别是一种下穿城市道路的浅埋明挖隧道的支护结构。

背景技术

随着我国城市建设的快速发展，城区人口不断增加，道路周边建筑物愈发密集，城市道路作为交通大动脉通达城市的各地区，便于居民生活、工作及文化娱乐活动。目前，国内外下穿城市道路隧道施工工法可分为明挖法和暗挖法，当隧道埋深较浅时一般采用明挖法施工，当隧道埋深较深时一般采用暗挖法施工。

根据基坑开挖深度、工程地质、水文地质及周边环境条件，明挖法施工可采用放坡开挖，配合土钉墙、锚杆挡墙、排桩等围护结构形式，当基坑周边建筑物密集时一般设置排桩围护结构。明挖法隧道施工顺序通常为先施工基坑围护结构，然后从上往下分层开挖岩土体，开挖到坑底后浇筑隧道衬砌结构，最后隧顶回填恢复地表。

采用上述常规明挖法下穿城市道路施工存在以下缺点：1、下方明挖隧道基坑围护结构为悬臂结构，且受基坑周边建筑或施工机械附加应力、坑内岩土体遇水力学强度降低等影响，基坑开挖围护结构变形大，施工安全风险高；2、上方城市道路需要长时间断道，施工周期长，对道路交通造成较大影响；3、下方明挖隧道基坑开挖及物料输送为垂直方向，施工工效低。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种对上方城市道路交通影响小的浅埋明挖隧道的支护结构。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

浅埋明挖隧道的支护结构，包括若干位于隧道一侧且成排分布的第一围护桩、设于第一围护桩顶部的用于将若干第一围护桩连接到一起的第一冠梁、若干位于隧道另一侧且成排分布的第二围护桩、设于第二围护桩顶部的用于将若干第二围护桩连接到一起的第二冠梁以及同时作用在第一冠梁与第二冠梁上的顶板，所述第一围护桩与第二围护桩之间设有二次衬砌结构。

在上述浅埋明挖隧道的支护结构中，所述顶板上设有横梁。横梁作为顶板的加强筋，增强顶板的结构强度。

在上述浅埋明挖隧道的支护结构中，所述横梁为上翻梁或下翻梁或暗梁。上翻梁就是横梁的底面与顶板的底面标高一致，横梁的顶面高于顶板的顶面。下翻梁就是横梁的顶面与顶板的顶面标高一致，横梁的底面低于顶板的底面。暗梁就是横梁的底面与顶板的底面标高一致，横梁的顶面与顶板的顶面标高一致。

在上述浅埋明挖隧道的支护结构中，所述顶板与横梁一体成型。顶板与横梁可在施工现场浇筑，不需要进行组装，与第一冠梁、第二冠梁固结使结构更加稳固。顶板与横梁也可以按照设计规格预先制成预制构件，预制构件施工质量高，可以缩短工期，提高施工效率。

在上述浅埋明挖隧道的支护结构中，所述二次衬砌结构的底部设有砼垫层。砼垫层即混凝土垫层，使二次衬砌结构下部地面平整，也起到保护基础的作用，便于二次衬砌结构的施工。

在上述浅埋明挖隧道的支护结构中，所述二次衬砌结构的结构形式为矩形结构或拱形结构。拱形结构受力条件较好，净空较高；为方便二次衬砌结构施工，拱形结构的边墙一般设为直墙。矩形结构则可充分利用断面净空，施工方便，开挖量小；为改善矩形结构四周墙角的受力条件，一般矩形结构四周设置腋角。