专用于暗挖矩形大断面矿山的支护受力转换结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及地下通道施工技术领域，尤其涉及一种专用于暗挖矩形大断面矿山的支护受力转换结构。
【背景技术】
[0002]随着社会进步，城市化进程加快，城市人口的急剧膨胀，土地作为一种不可再生的资源日显紧张，地下空间的开发和利用成为城市建设发展的重要方向，在地下空间结构建设过程中常会与地下不可迀改的管线、构筑物之间产生一定的矛盾。地下空间的建设要兼顾工程本身安全和环境的安全、经济、适用等方面。
[0003]目前，地下通道的建设通常采用明挖法、常规马蹄形断面的矿山法、顶管等工法。施工场地、地面交通条件及横跨基坑地下管线尤其是不可迀改且对变形敏感的管线会影响或限制了明挖法实施。传统的矿山法的马蹄形断面超挖和回填量大，空间利用率低，在浅层土层地质条件下暗挖会引较大起地层竖向变形和不均匀沉降，影响地下管线的安全。顶管法在短距离施工条件下单价高。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是克服传统马蹄形断面矿山法的不足，并针对对矿山法暗挖结构施工中，矩形断面的受力条件较马蹄形断面的条件存在先天不利，通过实施受力明确、荷载传递路径清晰转换结构，以实现矩形断面矿山法暗挖实施，保证工程和环境(如地下管线)安全，减小工程规模，减小通道底板结构埋深，充分提高了结构空间的使用效率，取得更大的工程效益。
[0005]本实用新型的目的是通过以下技术方案予以实现。
[0006]本实用新型提供一种专用于暗挖矩形大断面矿山的支护受力转换结构，其包括:田字形支护结构和两个可拆卸柱结构，其中，所述田字形支护结构由口字形固定支护结构和十字形可拆卸支护结构构成，所述口字形固定支护结构可容纳所需施工的主体，所述十字形可拆卸支护结构包括竖向的初支中隔壁和横向的初支中横联，所述初支中横联可拆卸地横向连接到口字形固定支护结构的两个垂直边的中部，所述初支中隔壁可拆卸地垂直连接到口字形固定支护结构的两个横向边的中部，其中，当所述需施工的主体完成其底板两端及下部拱墙部分后，所述横向的初支中横联可从所述口字形固定支护结构上移除，可拆卸柱结构架立在所述主体的底板上支承主体的上下两端，所述垂直的初支中隔壁可从所述口字形固定支护结构上移除，所述可拆卸柱结构和初支中隔壁横向上等分所述口字形固定支护结构。
[0007]本实用新型实现了矩形大断面矿山法暗挖，且大大减小竖向变形和不均匀沉降，空间利用率高。竖向布置的可拆卸柱结构与暗挖初支的中隔壁交替受力，以实现在矿山法暗挖通道主体形成完整、闭合结构并能承受地层压力前，承受拱顶以上的土柱及既有管线、构筑物等产生的荷载，并限制拱顶的沉降，可拆卸柱结构和初支中隔壁横向上等分所述口字形固定支护结构更进一步防止了不均匀沉降，以达到在不浪费结构空间和减小工程规模和投资的前提下保证工程及环境安全。
[0008]本实用新型可采用如下进一步措施:可拆卸柱结构是采用型钢加工，可拆卸柱结构可结合用作矿山法暗挖通道主体施工中混凝土工程的模板一部分。
[0009]优选地，所述口字形固定支护结构通过增加或减少结构单元来调整容纳不同大小的主体。本实用新型可适应不同大小、不同高度的所需施工主体，增加了本实用新型的应用范围。
[0010]更优选地，所述口字形固定支护结构和所述十字形可拆卸支护结构均由多个结构单元组成，根据暗挖断面的大小情况进行组和及调整。
[0011]对于跨度更大或多跨矩形矿山法暗挖断面也可依本实用新型实施。
[0012]本实用新型有如下有益效果:
[0013](I)本支护受力转换结构实施简单，可操作性强，可靠度高，结构空间使用效率高。转换结构受明确、荷载传递路径清晰，结构承载力高、刚度大，大大限制大截面矩形断面矿山法暗挖施工中地面的沉降。能够兼顾工程、环境的安全和和能够最大程度获得结构所提供空间的使用效率；
[0014]⑵能兼顾多种功能。设置的可拆卸柱结构能够兼用作矿山法暗挖支护受力结构构件和主体的混凝土工程中模板结构竖向支顶功能；
[0015]⑶有利于实现节约、绿色、环保的工程理念。设置的可拆卸柱结构能够重复多次使用并最终可回收，减少建筑材料的使用。
【附图说明】
[0016]下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步的详细描述:
[0017]附图1是本实用新型实例的矩形断面矿山法暗挖支护受力转换结构的示意图。
[0018]图中可拆卸柱结构1，初支中隔壁2，初支中横联3，主体4，田字形支护结构5，口字形固定支护结构6，连接件7，十字形可拆卸支护结构8，结构单元9。
[0019]以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的解释。
【具体实施方式】
[0020]图1为本实用新型实例，连续两次下穿供水管的地铁车站地下通道矩形断面矿山法暗挖支护受力转换结构实例。两组供水管为直径为2.2米的大区域供水管，供水管的管节间采用承插式连接，对变形敏感。因考虑到地下通道的永久服务水平等因素，水管下方的通道需尽量浅埋，尽量提高通道底板面标高，暗挖断面初支距供水管底的距离小于900毫米，为避免该矩形断面的矿山法暗挖通道在施工过程引起地面过大沉降及供水管的不均匀沉降，结合施工工艺的特点，使用本实用新型的一个实施例，专用于暗挖矩形大断面矿山的支护受力转换结构，其包括田字形支护结构5和两个可拆卸柱结构1，其中，所述田字形支护结构5由口字形固定支护结构6和十字形可拆卸支护结构8构成，所述口字形固定支护结构6可容纳所需施工的主体4，所述十字形可拆卸支护结构8包括竖向的初支中隔壁2和横向的初支中横联3，所述初支中横联3可拆卸地横向连接到口字形固定支护结构6的两个垂直边的中部，所述初支中隔壁2可拆卸地垂直连接到口字形固定支护结构6的两个横向边的中部，其中，当所述主体4完成其底板两端及下部拱墙部分后，所述横向的初支中横联3再从所述口字形固定支护结构6上移除，可拆卸柱结构I架立在所述主体4的底板上支承主体4的上下两端，所述可拆卸柱结构I和初支中隔壁2横向上等分所述口字形固定支护结构6。当施工的主体4的上部拱墙及顶板两端部分完成且主体4先施工部分的强度达到70%后，可拆除初支中隔壁2，当施工主体4封闭、形成完整结构，能正常发挥结构受力能力后，可拆除可拆卸柱结构I。
[0021]本实用新型实现了矩形断面矿山法暗挖断面拱顶以上土柱等荷载的在不同的结构、构件间转移，并限制拱顶土层及管线的竖向变形及不均匀沉降，保证整个施工过程中暗挖结构及管线的安全。
[0022]在优选实施例中，所述口字形固定支护结构6通过增加或减少结构单元9来调整容纳不同大小的主体4。
[0023]在另一优选实施例中，所述结构单元9是可叠加的钢架结构，根据实际情况进行组合。
[0024]更优选地，所述口字形固定支护结构6和所述十字形可拆卸支护结构8均由多个结构单元9组成。
[0025]更优选地，可拆卸柱结构I采用型钢加工形成。
[0026]尽管以上结合附图对本实用新型的实施方案进行了描述，但本实用新型并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本实用新型权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本实用新型保护之列。
【主权项】
1.一种专用于暗挖矩形大断面矿山的支护受力转换结构，其包括:田字形支护结构(5)和两个可拆卸柱结构(1)，其中，所述田字形支护结构(5)由口字形固定支护结构(6)和十字形可拆卸支护结构(8)构成，所述口字形固定支护结构(6)可容纳所需施工的主体(4 )，所述十字形可拆卸支护结构(8 )包括竖向的初支中隔壁(2 )和横向的初支中横联(3 )，所述初支中横联(3)可拆卸地横向连接到口字形固定支护结构(6)的两个垂直边的中部，所述初支中隔壁(2)可拆卸地垂直连接到口字形固定支护结构(6)的两个横向边的中部，其中，当所述主体(4)完成其底板两端及下部拱墙部分后，所述横向的初支中横联(3)可从所述口字形固定支护结构(6)上移除，可拆卸柱结构(I)架立在所述主体(4)的底板上支承主体(4)的上下两端，所述垂直的初支中隔壁(2)可从所述口字形固定支护结构(6)上移除，当所述的主体(4)中受初支中隔壁(2)影响区域的部分完成施工，并使得所述的主体(4)形成整体结构和受力后，拆卸所述可拆卸柱结构(I )。
2.根据权利要求1所述的专用于暗挖矩形大断面矿山的支护受力转换结构，其特征在于:所述口字形固定支护结构(6)通过增加或减少结构单元(9)来调整容纳不同大小的主体⑷。
3.根据权利要求1所述的专用于暗挖矩形大断面矿山的支护受力转换结构，其特征在于:根据主体结构断面的大小及内部结构的布置条件，灵活而又有针对性地调整口字形固定支护结构(6)、初支中隔壁(2)、初支中横联(3)及可拆卸柱结构(I)的组合，以适应不同布置的断面形式。
4.根据权利要求1所述的专用于暗挖矩形大断面矿山的支护受力转换结构，其特征在于:所述可拆卸柱结构(I)和初支中隔壁(2)横向上间隔布置，交替支撑支护结构(6)和主体⑷。
5.根据权利要求3所述的专用于暗挖矩形大断面矿山的支护受力转换结构，其特征在于:可拆卸柱结构(I)采用型钢加工形成。
【专利摘要】一种专用于暗挖矩形大断面矿山的支护受力转换结构，其包括：田字形支护结构（5）和两个可拆卸柱结构（1），口字形固定支护结构（6）可容纳所需施工的主体（4），十字形可拆卸支护结构（8）包括竖向的初支中隔壁（2）和横向的初支中横联（3），横向的初支中横联（3）可从所述口字形固定支护结构（6）上移除，可拆卸柱结构（1）架立在所述主体（4）的底板上支承主体（4）的上下两端，垂直的初支中隔壁（2）可从所述口字形固定支护结构（6）上移除，可拆卸柱结构（1）和初支中隔壁（2）横向上间隔布置，交替支撑支护结构（6）和主体（4）。
【IPC分类】E21D11-14
【公开号】CN204419205
【申请号】CN201420863611
【发明人】谭玮, 杨思谋, 颜小锋
【申请人】广东省重工建筑设计院有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2014年12月31日