本实用新型涉及隧道施工技术领域，具体为一种岩质超大断面隧道斜井转正洞永临支护结构体系。
背景技术：
进入二十一世纪以来，国内经济发展快速，各种隧道工程项目不断涌现，但在工程发展中人们的安全意识也在逐渐加强，国家安全法规定内容也相应严格，如何保证工程安全顺利施工，又要达到成本、进度可控目标，是目前作为施工管理者面临的巨大挑战，值得深究。特别是长大隧道斜井转正洞施工中，增加斜井目的是为了减短施工工期，但往往斜井转正洞工法不合理，导致进度缓慢，特别是遇到特殊地质时，更易造成延误工期，斜井在一定程度上失去了本质意义。从目前采用的方法来看，主要有“大包法”“小包法”“小导洞扩挖法”三种常用斜井转正洞施工技术，虽然均能实际应用，但是自身体系转换频繁、临时支撑体系参数难确定、超挖情况严重等特点，使用范围有一定的局限性，对于围岩较好，断面超大隧道等工况采用此3种工法并不显得其经济、安全、功效快等特点。
技术实现要素：
针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种岩质超大断面隧道斜井转正洞永临支护结构体系，利用硬质围岩自身地基承载力高的特点，在斜井转正洞过程中，通过锚喷支护及钢架的有效支撑，尽可能将超挖量减少到最低，支护体系不仅是临时支护且可作为永久支护，达到减少临时支护的施作和拆除、加快施工进度及降低工程造价的作用。技术方案如下：
一种岩质超大断面隧道斜井转正洞永临支护结构体系，包括斜井支撑单元、门架单元和正洞支撑单元；斜井支撑单元采用I14号工字型钢钢架，用于斜井的支护；门架单元用于斜井与正洞支护转换部分的支护，包括与主洞平行的双H200×200型钢门架，其上方设有双H200×200型钢横梁，下方设有I18工字钢斜撑；正洞支撑单元用于正洞的支护，包括设置于斜井一侧的I18异形钢架和另一侧的双I18型钢正洞加强拱架，I18异形钢架一端固定于门架的横梁上，另一端与双I18型钢正洞加强拱架固定连接。
进一步的，所述I14号工字型钢钢架为3榀，沿斜井轴线方向向正洞轴线的垂线方向逐渐过渡排布。
更进一步的，所述斜井与正洞支护转换部分的拱部以上采用单榀H200×200型钢门架与正洞外弧边缘相距10cm架立。
本实用新型的有益效果是：
1）本实用新型有效的利用了硬质围岩的地基承载力高的特点，尽可能的利用围岩的自承能力，减少超挖量；
2）本实用新型不仅可以作为临时支护，正洞部分的钢架可以作为正洞初期支护的一部分，有助于减少临时支撑的施作及拆除工作量，加快施工速度并有效减少建设成本；
3）本实用新型可根据隧道结构围岩的情况，随时增减钢架、喷射混凝土及锚杆的量，有效保证了隧道的安全，兼顾了经济性。
附图说明
图1为本实用新型的支护体系全图。
图2为本实用新型的斜井转正洞部分的钢架设置图。
图3a为本实用新型的门架正视图。
图3b为本实用新型的门架侧视图。
图4为本实用新型的模型图。
图5为本实用新型的正洞钢架图。
图6为本实用新型的斜井断面图。
图7为本实用新型的斜井转正洞的过渡断面图。
图中：101-斜井支撑单元；102-门架单元；103-正洞支撑单元；1斜井；2-正洞；11-I14号工字型钢钢架；21-门架；22-横梁；23-I18工字钢斜撑；31-双I18型钢正洞加强拱架；32-I18异形钢架。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。如图1所示，一种岩质超大断面隧道斜井转正洞永临支护结构体系，用于隧道及地下结构中岩质超大断面（面积大于170 m2）的斜井转正洞施工过程中，包括斜井支撑单元101、门架单元102和正洞支撑单元103；斜井支撑单元101采用I14号工字型钢钢架11，用于斜井1的支护；门架单元102用于斜井与正洞支护转换部分的支护，包括与主洞平行的双H200×200型钢门架21，其上方设有双H200×200型钢横梁22，下方设有I18工字钢斜撑23；正洞支撑单元103用于正洞的支护，包括设置于斜井一侧的I18异形钢架32和另一侧的双I18型钢正洞加强拱架31，I18异形钢架32一端固定于门架21的横梁22上，另一端与双I18型钢正洞加强拱架31固定连接。
如附图1和附图2所示，相对应的斜井支撑单元101主要采用I14号工字型钢钢架作为主要支护结构，配合喷射混凝土和部分锚杆，由于斜井与正洞的轴线并非正交，3榀钢架的布置逐渐过渡，保证支护结构的受力均匀。
如附图1和附图3所示，门架单元102主要结构为门架21，具体做法为：设置1榀双H200×200型钢门架和主洞平行，在横梁向下1.5米高的位置预留好牛腿，下方采用I18工字钢作为斜撑，横梁采用双H200×200型钢焊接而成，与门架连接方式采用焊接，拱部以上采用单榀H200×200型钢门架与正洞外弧边缘相距10cm架立，避免门架侵入正洞净空。
如附图1、附图4和附图5所示，正洞支撑单元103主要为6榀I18异形钢架，落脚于门架的横梁上，另一端和主洞正常架连接，另一侧为正常主洞半径加强I18工字钢进行支护。
具体实施过程：
（1）斜井全断面施工至正洞3.3m（外侧为6m）处开始上挑，见附图1，拱部半径加大由原来的R340调整到R900，并开始按照3:1的上坡开始挑顶，上挑导洞段采用I14工字钢加缩脚锚杆喷射混凝土支护，拱架间距按照内侧1.1m、外侧2.0m设置，每榀拱架调高0.333m，总共设计3榀拱架，见附图2，此处开挖支护方案主要依据斜井及主洞施工完毕后的施工设计参数确定，原斜井拱顶半径为R340cm，主洞拱顶半径为R2900cm，主要参数见附图6和附图7。
（2）开挖到和主洞相交面时，开始再次调整以斜井原设计开挖轮廓开挖，拱部半径R340截面垂直正洞上挑开挖主洞，拱顶高度保持和斜井上挑拱顶在一个面上，上挑坡度为1:3，如附图1，每次开挖不超过3米及时搭设砂浆锚杆和喷射混凝土12cm，如附图7，第一次开挖后，将部分开挖洞渣填筑导洞和主洞导洞三角错台部位，形成上坡道。
（3）斜井和主洞导洞相交处受力较大，设置1榀双H200×200型钢门架和主洞平行，在横梁向下1.5米高的位置预留好牛腿，下方采用I18工字钢作为斜撑，横梁采用双H200×200型钢焊接而成，与门架连接方式采用焊接，拱部以上采用单榀H200×200型钢门架与正洞外弧边缘相距10cm架立，避免门架侵入正洞净空，具体见附图3。
（4）当主洞导洞开挖支护完毕后进行主洞支护，支护分2部分，一部分是靠近导洞侧为半径为1560cmI18异形工字钢，落脚点一端搭设在门架上，另一端和主洞正常架连接，另一侧为正常主洞半径加强I18工字钢进行支护，根据拱部高度，支护2榀，落地拱架正常搭设缩脚锚杆，其他支护参数同Ⅲ级围岩正常支护参数，支护完毕后喷射混凝土。见附图1和附图4。
（5）进行主洞小里程开挖，开挖完成后及时如上述方法进行I18工字钢拱架支护，完成喷射混凝土后，此时门架大里程4榀拱架全部安装支护完毕，下一步可正常向大里程上下台阶法进行开挖，前10米开挖爆破时每次爆破深度不超过2米，以免对拱架产生过大震动。