适用于上软下硬地层的暗挖车站支护结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种暗挖车站支护结构，具体为适用于上软下硬地层的暗挖车站支护结构。
【背景技术】
[0002]针对城市地铁暗挖车站建设，较常见的施工工法有洞粧法(PBA)、CRD法等，上述工法在施工之后所形成的支护结构相对于不同地质情况和施工要求各有优劣。上软下硬地层是一种特殊的地质，既有软岩地层的不稳定性，又具有硬岩的强度。针对上软下硬土层的机理和工程物理力学特性，合理的支护结构是保证暗挖车站安全、顺利和快速施工的重要技术手段。现有技术中的洞粧法施工之后形成的支护结构具有分块多、地面沉降大的缺点，现有技术中的CRD法施工之后形成的支护结构一般采用临时中隔板和横向支撑，沉降控制没有优势。
【发明内容】
[0003]本实用新型针对以上问题的提出，而研制一种适用于上软下硬地层的暗挖车站支护结构。
[0004]本实用新型的技术方案是:
[0005]一种适用于上软下硬地层的暗挖车站支护结构，包括:
[0006]预先开挖形成的下导洞、上导洞、左导洞和右导洞；所述下导洞的竖截面位于隧道断面下部中间；所述上导洞的竖截面位于隧道断面上部中间；所述左导洞和所述右导洞分别位于所述上导洞左右两侧；
[0007]多个沿隧道长度方向依次布设的中柱；所述中柱一端与布设在所述上导洞内的上纵梁相连接，另一端与布设在所述下导洞内的下纵梁相连接；所述上纵梁和所述下纵梁沿隧道长度方向延伸；
[0008]布设在所述左导洞左下脚的左冠梁和布设在所述右导洞右下脚的右冠梁；
[0009]两端分别连接上纵梁和左冠梁的左扣拱和两端分别连接上纵梁和右冠梁的右扣拱；所述左冠梁设置在所述左扣拱的外侧拱脚处；所述右冠梁设置在所述右扣拱的外侧拱脚处；
[0010]布设在隧道左侧墙和隧道右侧墙上的二次衬砌结构；
[0011]两端分别固定在隧道左侧墙上的二次衬砌结构和隧道右侧墙上的二次衬砌结构的中板；所述中板中部通过中纵梁搭设在所述中柱中部；
[0012]布设在所述下纵梁两端的底板；
[0013]以及多个锚固于隧道左侧墙和隧道右侧墙上的预应力锚索；
[0014]进一步地，所述上导洞、左导洞、右导洞、左扣拱和右扣拱均施作有初期衬砌结构；所述暗挖车站支护结构还具有多个包括压力盒、钢筋计、位移计、应变计和孔隙水压力计的传感器组；多个压力盒分别安装在上导洞、左导洞、右导洞、左扣拱和右扣拱的初期衬砌结构和隧道围岩之间；多个钢筋计分别安装在上导洞、左导洞、右导洞、左扣拱和右扣拱的初期衬砌结构内部；多个位移计分别安装在上导洞、左导洞、右导洞、左扣拱和右扣拱的初期衬砌结构和隧道围岩之间；多个应变计分别安装在上导洞、左导洞、右导洞、左扣拱和右扣拱的初期衬砌结构内部；多个孔隙水压力计分别安装在与上导洞、左导洞、右导洞、左扣拱和右扣拱的初期衬砌结构相密贴的隧道围岩内部；
[0015]进一步地，所述左导洞、上导洞、右导洞和下导洞的顶拱上、以及所述左扣拱和所述右扣拱上均设置有超前小导管注浆加固结构；
[0016]进一步地，所述左导洞的洞壁左下部设置有锚固于所述左冠梁上的第一锁脚锚杆；所述右导洞的洞壁右下部设置有锚固于所述右冠梁上的第二锁脚锚杆；
[0017]进一步地，所述隧道左侧墙和隧道右侧墙上设置有多个砂浆锚杆。
[0018]由于采用了上述技术方案，本实用新型提供的适用于上软下硬地层的暗挖车站支护结构，针对上软下硬地层建立暗挖车站提出了上注下支扣拱支护的结构体系，这种支护结构能够满足开挖跨度大、沉降变形控制严格的要求，并且在施工安全性及施工效率上也有较好的优势；与洞粧法对应的支护结构相比，本实用新型的支护结构只需要一个下导洞和中柱作为支撑，上方的左扣拱和右扣拱借助下部的硬质岩体作为支撑，可以省去两侧支柱，在达到支护要求的同时，又减少了导洞开挖和粧基围护结构等复杂的施工工序，提高了施工效率。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型所述暗挖车站支护结构的结构示意图；
[0020]图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10是开挖过程中本实用新型暗挖车站支护结构的变化示意图；
[0021]图11是本实用新型所述传感器组的结构框图。
[0022]图中:1、下导洞，2、上导洞，3、左导洞，4、右导洞，5、中柱，6、上纵梁，7、下纵梁，8、左冠梁，9、右冠梁，10、左扣拱，11、右扣拱，12、二次衬砌结构，13、中板，14、中纵梁，15、底板，16、预应力锚索，17、超前小导管注浆加固结构，18、第一锁脚锚杆，19、第二锁脚锚杆，20、砂浆锚杆，21、传感器组。
【具体实施方式】
[0023]如图1至图11所示的一种适用于上软下硬地层的暗挖车站支护结构，包括:预先开挖形成的下导洞1、上导洞2、左导洞3和右导洞4 ;所述下导洞1的竖截面位于隧道断面下部中间；所述上导洞2的竖截面位于隧道断面上部中间；所述左导洞3和所述右导洞4分别位于所述上导洞2左右两侧；多个沿隧道长度方向依次布设的中柱5 ;所述中柱5 —端与布设在所述上导洞2内的上纵梁6相连接，另一端与布设在所述下导洞1内的下纵梁7相连接；所述上纵梁6和所述下纵梁7沿隧道长度方向延伸；布设在所述左导洞3左下脚的左冠梁8和布设在所述右导洞4右下脚的右冠梁9 ;两端分别连接上纵梁6和左冠梁8的左扣拱10和两端分别连接上纵梁6和右冠梁9的右扣拱11 ;所述左冠梁8设置在所述左扣拱10的外侧拱脚处；所述右冠梁9设置在所述右扣拱11的外侧拱脚处；布设在隧道左侧墙和隧道右侧墙上的二次衬砌结构12 ;两端分别固定在隧道左侧墙上的二次衬砌结构12和隧道右侧墙上的二次衬砌结构12的中板13 ;所述中板13中部通过中纵梁14搭设在所述中柱5中部；布设在所述下纵梁7两端的底板15 ;以及多个锚固于隧道左侧墙和隧道右侧墙上的预应力锚索16 ;进一步地，所述上导洞2、左导洞3、右导洞4、左扣拱10和右扣拱11均施作有初期衬砌结构；所述暗挖车站支护结构还具有多个包括压力盒、钢筋计、位移计、应变计和孔隙水压力计的传感器组21 ;多个压力盒分别安装在上导洞2、左导洞3、右导洞
4、左扣拱10和右扣拱11的初期衬砌结构和隧道围岩之间；多个钢筋计分别安装在上导洞
2、左导洞3、右导洞4、左扣拱10和右扣拱11的初期衬砌结构内部；多个位移计分别安装在上导洞2、左导洞3、右导洞4、左扣拱10和右扣拱11的初期衬砌结构和隧道围岩之间；多个应变计分别安装在上导洞2、左导洞3、右导洞4、左扣拱10和右扣拱11的初期衬砌结构内部；多个孔隙水压力计分别安装在与上导洞2、左导洞3、右导洞4、左扣拱10和右扣拱11的初期衬砌结构相密贴的隧道围岩内部；进一步地，所述左导洞3、上导洞2、右导洞4和下导洞1的顶拱上、以及所述左扣拱10和所述右扣拱11上均设置有超前小导管注浆加固结构17 ;进一步地，所述左导洞3的洞壁左下部设置有锚固于所述左冠梁8上的第一锁脚锚杆18 ;所述右导洞4的洞壁右下部设置有锚固于所述右冠梁9上的第二锁脚锚杆19 ;进一步地，所述隧道左侧墙和隧道右侧墙上设置有多个砂浆锚杆20。
[0024]图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10示出了开挖过程中本实用新型暗挖车站支护结构的变化示意图，图1示出了本实用新型所述暗挖车站支护结构的结构示意图即开挖和施工完成后形成的支护结构，如图2至图10、以及图1所示，本实用新型所述暗挖车站支护结构的施工过程具体如下:①如图2所示，按照下导洞1、上导洞2、左导洞3和右导洞4的预先开挖顺序，依次开挖下导洞1、上导洞2、左导洞3和右导洞4，具体开挖时，下导洞1应超前上导洞250m，上导洞2应超前左导洞3以及右导洞450m，另外，在进行导洞开挖之前，在所述左导洞3、上导洞2、右导洞4和下导洞1的顶拱上设置有超前小导管注浆加固结构17，所述超前小导管注浆加固结构17包括一层超前小导管，各所述超前小导管均具有注有注浆浆液的注浆孔，在上导洞2、左导洞3和右导洞4施作初期支护时，进行相应传感器组21的安置；②如图3所示，沿隧道长度方向依次布设多个中柱5 ;③如图4所示，在上导洞2内施工上纵梁6，在下导洞1内施工下纵梁7，中柱5 —端与布设在所述上导洞2内的上纵梁6相连接，另一端与布设在所述下导洞1内的下纵梁7相连接，在左导洞3左下脚布设左冠梁8，在右导洞4右下脚布设右冠梁9，并在左导洞3的洞壁左下部设置锚固于所述左冠梁8上的第一锁脚锚杆18，在右导洞4的洞壁右下部设置锚固于所述右冠梁9上的第二锁脚锚杆19 ;④如图5和图6所示，布设两端分别连接上纵梁6和左冠梁8的左扣拱10、以及两端分别连接上纵梁6和右冠梁9的右扣拱11，所述左扣拱10和右扣拱11均具有初期支护结构和二次衬砌结构，其中，图5示出了左扣拱10和右扣拱1