本發(fā)明屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種新型隧道建設(shè)用中隔墻。
背景技術(shù):
中隔墻法也稱cd工法,主要適用于地層較差和不穩(wěn)定巖體,且地面沉降要求嚴(yán)格的地下工程施工。中隔墻法是20世紀(jì)80年代以來,隨著城市地下工程修建的增多,尤其是非掘進(jìn)機(jī)方法運(yùn)用于軟弱、松散地層中淺埋暗挖的隧道工程后,在原正臺階法基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種工法,它更有效地解決了將大、中跨的洞室開挖轉(zhuǎn)變?yōu)橹行】绲亩词议_挖的問題。幾十年來,cd法已被成功運(yùn)用于眾多隧道的修建過程中,是勞動者的智慧與自然實(shí)踐相結(jié)合的優(yōu)良典范。長久以來,cd法中的中隔墻都是彎曲的,具有一定的曲率。在軟弱、松散圍巖中這樣做有兩點(diǎn)好處:1.與已開挖部分巖體的初期支護(hù)形成環(huán)形結(jié)構(gòu),有利于傳遞垂直壓力,從而控制拱頂沉降。2.抵抗未開挖巖體的側(cè)向土壓力,從而保證中隔墻的穩(wěn)定。然而,在較好圍巖條件下,不僅上述兩點(diǎn)優(yōu)勢不能發(fā)揮,還會帶來一系列問題:首先,彎曲中隔墻受力不合理,在拱頂處不易穩(wěn)定。其次,彎曲中隔墻對拱頂?shù)闹巫饔貌蛔悖荒苡行Э刂乒绊敵两?。再次,彎曲中隔墻中剛支撐的制作和安裝復(fù)雜耗時(shí),且有可能因?yàn)闇y量誤差引起連接困難。最后,彎曲鋼支撐在后期拆除時(shí)非常不便。
為此,我們提出一種直立中隔墻法隧道開挖技術(shù),在較好圍巖條件下,它能夠滿足快速、安全施工要求,降低施工成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種新型隧道建設(shè)用中隔墻,以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的,采用的技術(shù)方案是:一種新型隧道建設(shè)用中隔墻,屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域,包括左側(cè)導(dǎo)坑上臺階直立中隔壁臨時(shí)支撐,所述左側(cè)導(dǎo)坑上臺階直立中隔壁臨時(shí)支撐下端為臨時(shí)支護(hù),兩者都為直立中隔壁,直立中隔墻通過中導(dǎo)洞支撐左側(cè)導(dǎo)坑上臺階初期支護(hù)、右側(cè)導(dǎo)坑上臺階初期支護(hù)以及左側(cè)導(dǎo)坑下臺階初期支護(hù)、右側(cè)導(dǎo)坑下臺階初期支護(hù),中導(dǎo)洞支撐左側(cè)導(dǎo)坑上臺階初期支護(hù)、右側(cè)導(dǎo)坑上臺階初期支護(hù)、左側(cè)導(dǎo)坑下臺階初期支護(hù)和右側(cè)導(dǎo)坑下臺階初期支護(hù)組成了一個(gè)與隧道截面邊界相同的環(huán)向支護(hù),此外臨時(shí)支護(hù)還有水平支護(hù),與直立中隔壁相互垂直,臨時(shí)支護(hù)的水平支護(hù)通過中導(dǎo)洞連接四周的環(huán)向支護(hù)。
優(yōu)選的,所述左側(cè)導(dǎo)坑上臺階直立中隔壁臨時(shí)支撐和左側(cè)導(dǎo)坑下臺階直立中隔壁臨時(shí)支撐為同一隔壁,位于隧道正中間位置。
優(yōu)選的,所述左側(cè)導(dǎo)坑上臺階直立中隔壁臨時(shí)支撐和左側(cè)導(dǎo)坑下臺階直立中隔壁臨時(shí)支撐材料為無曲率的型鋼段。
優(yōu)選的,所述環(huán)向盲溝及防水板設(shè)置在左側(cè)導(dǎo)坑上臺階初期支護(hù)和右側(cè)導(dǎo)坑上臺階初期支護(hù)下面,環(huán)向盲溝有多道褶皺,防水板位于環(huán)向盲溝下側(cè)。
優(yōu)選的,所述左側(cè)導(dǎo)坑上臺階初期支護(hù)、右側(cè)導(dǎo)坑上臺階初期支護(hù)、左側(cè)導(dǎo)坑下臺階初期支護(hù)和右側(cè)導(dǎo)坑下臺階初期支護(hù)采用鉚接方式進(jìn)行相互連接,形成一個(gè)環(huán)形圈。‘
本發(fā)明的還一方面還提供了一種采用所述的隧道建設(shè)用中隔墻進(jìn)行隧道開挖的方法,包括:
(1)開挖左側(cè)導(dǎo)坑上臺階;
(2)施工左側(cè)導(dǎo)坑上臺階初期支護(hù)、臨時(shí)橫撐及直立中隔壁臨時(shí)支撐;
(3)開挖左側(cè)導(dǎo)坑下臺階;
(4)施工左側(cè)導(dǎo)坑下臺階初期支護(hù)、直立中隔壁臨時(shí)支撐;
(5)開挖右側(cè)導(dǎo)坑上臺階;
(6)施工右側(cè)導(dǎo)坑上臺階初期支護(hù)、臨時(shí)橫撐;
(7)開挖右側(cè)導(dǎo)坑下臺階;
(8)施工右側(cè)導(dǎo)坑下臺階初期支護(hù);
(9)拆除臨時(shí)支護(hù);
(10)澆筑仰拱二襯;
(11)鋪設(shè)環(huán)向盲溝及防水板,整體澆筑拱部二次襯砌
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
1.當(dāng)鋼支撐是彎曲形狀時(shí),其受力包括軸力、剪力和彎矩,不僅型鋼段整體易失穩(wěn),螺栓連接處也很容易由于復(fù)雜的受力情況而發(fā)生破壞。而當(dāng)使用直立鋼支撐時(shí),由于受力方向?yàn)檩S線方向,鋼支撐主要受到軸力的作用,而這種單向的軸力是可以承受的,從而不會發(fā)生強(qiáng)度破壞。
2.由于圍巖較好情況下側(cè)壓力系數(shù)不大,因此沒有足夠大的側(cè)向力使鋼支撐發(fā)生失穩(wěn)破壞,從而保證整個(gè)中隔墻的穩(wěn)定。
3.本新型隧道建設(shè)用中隔墻因其受力的合理性,中隔墻不易發(fā)生整體失穩(wěn)破壞,且不會發(fā)生連接破壞。其次,直立中隔墻能夠?qū)绊斝纬勺銐虻闹巫饔?,從而有效控制拱頂沉降。還有非常顯著的一點(diǎn)優(yōu)勢是,由于無需對型鋼進(jìn)行壓彎處理,且直立鋼支撐的運(yùn)輸和安裝較彎曲鋼支撐方便很多,在后期拆除時(shí)也更為簡易,因此簡化了整個(gè)中隔壁施工工序,節(jié)省了大量人力物力及時(shí)間。
附圖說明
圖1是本發(fā)明隧道建設(shè)用中隔墻結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是傳統(tǒng)中隔壁法的隧道建設(shè)中隔墻示意圖。
圖中:0.傳統(tǒng)中隔壁法的隧道建設(shè)中隔墻、1.左側(cè)導(dǎo)坑上臺階、21.左側(cè)導(dǎo)坑上臺階初期支護(hù)、22.左側(cè)導(dǎo)坑上臺階臨時(shí)橫撐、23.左側(cè)導(dǎo)坑上臺階直立中隔壁臨時(shí)支撐、3.左側(cè)導(dǎo)坑下臺階、41.左側(cè)導(dǎo)坑下臺階初期支護(hù)、42.左側(cè)導(dǎo)坑下臺階直立中隔壁臨時(shí)支撐、5.右側(cè)導(dǎo)坑上臺階、61.右側(cè)導(dǎo)坑上臺階初期支護(hù)、62.右側(cè)導(dǎo)坑上臺階臨時(shí)橫撐、7.右側(cè)導(dǎo)坑下臺階、8.右側(cè)導(dǎo)坑下臺階初期支護(hù)、9.臨時(shí)支護(hù)、10.仰拱二襯、11.環(huán)向盲溝及防水板。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
請參閱圖1-2所示,本發(fā)明提供一種技術(shù)方案:一種新型隧道建設(shè)用中隔墻,屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域,包括左側(cè)導(dǎo)坑上臺階直立中隔壁臨時(shí)支撐,所述左側(cè)導(dǎo)坑上臺階直立中隔壁臨時(shí)支撐下端為臨時(shí)支護(hù),兩者都為直立中隔壁,直立中隔墻通過中導(dǎo)洞支撐左側(cè)導(dǎo)坑上臺階初期支護(hù)、右側(cè)導(dǎo)坑上臺階初期支護(hù)以及左側(cè)導(dǎo)坑下臺階初期支護(hù)、右側(cè)導(dǎo)坑下臺階初期支護(hù),中導(dǎo)洞支撐左側(cè)導(dǎo)坑上臺階初期支護(hù)、右側(cè)導(dǎo)坑上臺階初期支護(hù)、左側(cè)導(dǎo)坑下臺階初期支護(hù)和右側(cè)導(dǎo)坑下臺階初期支護(hù)組成了一個(gè)與隧道截面邊界相同的環(huán)向支護(hù),此外臨時(shí)支護(hù)還有水平支護(hù),與直立中隔壁相互垂直,臨時(shí)支護(hù)的水平支護(hù)通過中導(dǎo)洞連接四周的環(huán)向支護(hù)。
工作原理:使用時(shí),其具體施工工序如下
(1)開挖左側(cè)導(dǎo)坑上臺階;
(2)施工左側(cè)導(dǎo)坑上臺階初期支護(hù)、臨時(shí)橫撐及直立中隔壁臨時(shí)支撐(無曲率的型鋼段);
(3)開挖左側(cè)導(dǎo)坑下臺階;
(4)施工左側(cè)導(dǎo)坑下臺階初期支護(hù)、直立中隔壁臨時(shí)支撐(無曲率的型鋼段);
(5)開挖右側(cè)導(dǎo)坑上臺階;
(6)施工右側(cè)導(dǎo)坑上臺階初期支護(hù)、臨時(shí)橫撐;
(7)開挖右側(cè)導(dǎo)坑下臺階;
(8)施工右側(cè)導(dǎo)坑下臺階初期支護(hù);
(9)拆除臨時(shí)支護(hù);
(10)澆筑仰拱二襯;
(11)鋪設(shè)環(huán)向盲溝及防水板,整體澆筑拱部二次襯砌。
盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型,本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。