一种基于拱盖法施工的地下车站的拱脚加固结构的制作方法

本实用新型涉及拱盖法施工领域，尤其涉及一种基于拱盖法施工的地下车站的拱脚加固结构。

背景技术：

地铁车站一般长200m以上,受局部断裂和次生地质构造的影响,不可避免的将面对局部软弱围岩和拱脚岩体破碎等不利情况。目前针对拱盖法暗挖地铁车站拱脚位于破碎围岩位置的情况，处理方式主要以拱脚处设置锚杆和局部注浆为主。

但该种加固方式存在结构刚度小、效果不可控及加固范围难以有效覆盖深厚破碎层等缺点。

技术实现要素：

本实用新型提供一种基于拱盖法施工的地下车站的拱脚加固结构，以克服上述问题。

一种基于拱盖法施工的地下车站的拱脚加固结构，包括：

冠梁、锚索、钢管桩、钢围檩、锚斜托和锚杆；

所述锚杆的一端与所述冠梁固定连接，另一端锚固于拱脚处的岩体内；所述钢管桩设于所述冠梁下，所述冠梁下为车站侧壁，所述钢围檩固定在所述车站侧壁上，所述锚索一端与所述钢围檩固定，另一端固定在所述钢管桩一侧的岩体内；

所述锚斜托设置于所述钢围檩上，所述锚索与所述钢围檩通过锚斜托固定连接。

进一步地，所述钢围檩包括承载面和与所述承载面平行的连接面，所述承载面和所述连接面之间设有支撑件，所述承载面和所述连接面上均设有可供所述锚索通过的间隙，所述承载面紧贴于所述车站侧壁，所述连接面上设有所述锚斜托，所述锚索穿过所述间隙与所述锚斜托固定连接。

进一步地，所述锚索固定在岩体内的一端低于固定于钢围檩的一端。

进一步地，所述锚斜托包括：锚平面和锚斜面，所述锚平面紧贴于所述钢围檩，所述锚索固定于所述锚斜面上，所述锚索垂直于所述锚斜面。

进一步地，还包括保险块和螺栓，所述保险块设于所述锚斜面上，所述锚索穿过所述保险块，所述保险块设有螺孔，所述螺栓穿过所述螺孔并压紧所述锚索。

本实用新型基于拱盖法施工的地下车站的拱脚加固结构，实现了对拱盖法拱脚破碎围岩进行有效的加固。并有效的控制了拱盖支护体系的变形。使整个拱盖支护体系充分发挥了承载能力。充分发挥了拱盖法技术的优势，进一步推广了拱盖法的应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中一种基于拱盖法施工的地下车站的拱脚加固结构示意图；

图2为图1中a部分的放大示意图；

图3为本实用新型实施例中一种基于拱盖法施工的地下车站的拱脚加固结构局部放大立体示意图；

图4为本实用新型实施例中钢围檩结构示意图；

图5为本实用新型实施例中锚斜托侧视图。

图中：1、冠梁；2、锚索；3、钢管桩；4、钢围檩；41、承载面；42、连接面；43、支撑件；5、锚斜托；51、锚平面；52、锚斜面；53、保险块；54、螺栓；6、锚杆；7、车站侧壁。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-5所示，一种基于拱盖法施工的地下车站的拱脚加固结构，包括：

冠梁1、锚索2、钢管桩3、钢围檩4、锚斜托5和锚杆6；

锚杆6的一端与冠梁1固定连接，另一端锚固于拱脚处的岩体内；钢管桩3设于冠梁1下，冠梁1下为车站侧壁7，钢围檩4固定在车站侧壁7上，锚索2一端与钢围檩4固定，另一端固定在钢管桩3一侧的岩体内，锚索2通过钢围檩，对整个车站侧壁7施加拉力，与钢管桩、锚杆形成一个整体进行支护；

锚斜托5设置于钢围檩4上，锚索2与钢围檩4通过锚斜托5固定连接。

钢围檩4包括承载面41和与承载面平行的连接面42，承载面41和连接面42之间设有支撑件43，承载面41和连接面42上均设有可供锚索通过的间隙，承载面41紧贴于车站侧壁7，连接面42上设有锚斜托5，锚索2穿过间隙与锚斜托5固定连接。锚索的拉力通过锚斜托作用在连接面42，然后通过支撑件43传递到承载面41，受力面积逐渐增大，逐渐均匀，然后通过承载面41，作用在车站侧壁7的壁面上，形成稳定拉力。

锚索2固定在岩体内的一端低于固定于钢围檩4的一端。锚索为下倾锚索，锚索与水平面之间的夹角为15°。

锚斜托5包括：锚平面51和锚斜面52，锚平面51紧贴于钢围檩4，锚索固定于锚斜面52上，锚索2垂直于锚斜面52。

还包括保险块53和螺栓54，保险块53设于锚斜面52上，锚索2穿过保险块53，保险块53设有螺孔，螺栓54穿过螺孔并压紧锚索2。

本实用新型拱脚加固结构的施工过程为：

(1)开挖隧道两侧导洞。用锚杆加固导洞拱脚处岩体，取长度4米的锚杆，环向间距1米、纵向间距0.5米布设。然后从两侧导洞内将钢管桩自拱脚处打入岩层。本实施例的钢管桩长度为15.1m。钢管桩桩成孔直径约为180～250mm。多根钢管桩之间的布设间距为1000mm。管径取8mm，并采用c30细石混凝土进行填充。待钢管桩打入完成后，施做冠梁。钢管桩连接拱脚冠梁，增强冠梁抵抗拱盖传递应力的能力，能够对拱脚破碎围岩进行有效防护，控制拱盖整体稳固性。

(2)安装加固冠梁的锚索：首先进行钻孔，可以采用潜孔冲击式钻机进行钻孔，钻孔打设角度15°，钻孔深度比锚索长度长出0.5m。钻孔完成后对孔内进行清理。

(3)安装隧道侧壁的钢管桩加固结构：首先，在现场通过架线环与挤压板制作预应力锚索。本实施例的锚索直径为15.2mm，多根预应力锚索的布设间距为2m、锚固直径为150mm、锚固段长度为8m、自由段长度为6.5m。接下来完成预应力锚索的安装，由于该预应力锚索为下倾锚索，可以进行直接安装。并在安装后使用注浆机对该预应力锚索孔进行注浆，注浆压力可以在0.3～0.6mpa之间。

(4)最后，锚索安装完成后，在钢围檩处制作锚斜托，并通过该锚斜托对锚索进行固定，通过压力机进行加压最终形成预应力锚索。锚索外露部分，加保险块，并用螺栓拧紧压实，进一步保证锚索稳固。两根钢管桩与两根预应力锚索通过钢围檩在岩层内形成一个整体进行支护。通过在钢围檩制作锚斜托进行固定，使其与侧壁形成整体，防止拱脚下部侧墙变形。钢管桩与锚索结合的加固体系，能够改善自身的刚度，提高对拱脚处破碎围岩的加固能力，并改善控制变形的能力。

本实用新型的通过施工过程操作简单，节约了施工成本。且由于钢管桩与锚索结合的加固体系对应的加固时间设于基坑支护之前进行，对于加固施工与基坑开挖支护施工互不干扰、实现了两者同时进行，约将工期缩短至原施工工期的1/2，提高了施工效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。