CN103939115B - 一种半暗挖法施工棚洞的方法及结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种半暗挖法施工棚洞的方法及结构，该棚洞结构由外侧墙及其基础、顶板、内侧拱墙、底板依次围成；外侧墙采用利于自然通风和采光的内倾、窗式墙体；顶板采用保证结构两次闭合和整体受力的变截面形式，其端部采用斜截面，分别与暗挖结构初期支护、二次衬砌结构通过钻孔将连接钢筋***坡体内实现连接；内侧拱墙采用暗挖复合式衬砌结构即初期支护和二次衬砌结构组合的衬砌结构形式；根据围岩情况分别选用小导管注浆或锚杆作为暗挖超前支护。本发明既克服明挖施工土石方开挖量及临时边坡防护工程量大、对生态环境破坏大的不足，又可以降低暗挖施工的难度和安全风险，提高机械化施工程度。
Description
技术领域
本发明涉及一种采用半暗挖法施工的棚洞结构，尤其适用于傍山地形。
背景技术
棚洞结构为外侧开敞式的半隧道工程。在山区公路、铁路等工程规划和建设中，棚洞结构可以避免传统放坡开挖中的开挖和防护工作量大的缺点，有效维护生态环境，也有利于运营安全。棚洞结构一般采用明挖施工，土石方开挖量及临时边坡防护工程量仍然较大，往往造价较高，也不利于水土保持和生态环境的维护。
经过专利检索查到云南省交通规划设计研究院的陈树汪有一项“一种暗挖法施工的棚洞结构”(专利公布号CN 101713294 A)发明专利，提到一种暗挖施工棚洞结构的方法，其特征是：由桩板式侧墙和斜柱、斜柱间纵向系梁和连接侧墙底部与斜柱基础的连梁构成，采用自下而上的暗挖法施工。其主要其步骤是：在侧墙墙脚部开挖侧向导洞；采用自下而上开挖侧墙顶部桩基；回填导洞范围桩间浆砌片石；浇筑桩基钢筋混凝土；开挖斜柱基础，并施作桩基顶部外露挡土板；施工斜柱和纵向系梁；分台阶开挖棚洞内土体；拆除侧向导洞支护，完成侧墙挡土板，浇筑底部连梁；施作路面及管沟结构。
CN 101713294 A发明专利开挖侧向导洞，及自下而上开挖侧墙顶部桩基作业空间狭小，操作比较困难，不利于机械化施工；多次开挖扰动土体，桩间容易失稳；工序比较复杂，需要拆除工作量较大；实施难度和风险较大，存在一定的安全隐患。
发明内容
本发明提供一种半暗挖法施工棚洞的方法及结构，既克服明挖施工土石方开挖量及临时边坡防护工程量大、对生态环境破坏大的不足，又可以降低暗挖施工的难度和安全风险，提高机械化施工程度。
本发明技术方案是：一种半暗挖法施工棚洞的结构，该棚洞结构由外侧墙及其基础、顶板、内侧拱墙、底板依次围成；外侧墙采用利于自然通风和采光的内倾、窗式墙体；顶板采用保证结构两次闭合和整体受力的变截面形式，其端部采用斜截面，分别与暗挖结构初期支护、二次衬砌结构通过钻孔将连接钢筋***坡体内实现连接；内侧拱墙采用暗挖复合式衬砌结构，即初期支护和二次衬砌结构组合的衬砌结构形式；根据围岩情况分别选用小导管注浆或锚杆作为暗挖超前支护。
外侧墙结构包括采用斜柱及联系梁。
顶板包括采用曲拱或平板结构。
内侧拱墙包括采用直墙、斜墙或曲墙。
本发明的半暗挖法施工棚洞的方法，首先开挖外侧墙基础沟槽，施工外侧墙基础；施工外侧墙；施工顶板；施工小导管注浆或锚杆4并施工小导管或锚杆固结结构；分台阶开挖并施工内侧拱墙初期支护结构；施工底板；施工内侧拱墙二次衬砌结构；施作路面、排水管沟，填土绿化。
本发明有益效果是：在减少开挖和防护工作量、减少对生态环破坏的同时，节省运营通风、照明费用，建成景观效果较好，提高运营舒适性，且施工组织简单、方便，便于机械化施工，降低施工难度和风险。
附图说明
图1是本发明的棚洞结构横断面构造图。
图2是本发明的棚洞结构的施工工序步骤图。
图中各部编号为：1.外侧墙基础；2.外侧墙；3.顶板；4.小导管注浆或锚杆支护；5.小导管或锚杆固结结构；6.内侧拱墙初期支护结构；7.底板；8.内侧拱墙二次衬砌结构；9.路面及排水管沟；10.填土绿化。
具体实施方式
下面结合附图和实施对本发明进一步说明。
如图1所示，本发明提出半暗挖施工的棚洞结构：外侧墙采用内倾、窗式墙体，便于自然通风、采光，节省照明和通风，改善受力条件，且为暗挖施工提供通风、采光的窗口，改善施工作业环境。内侧采用暗挖施工，结合了地形特点，减少对岩土体的扰动，工序简单，降低了暗挖施工的难度和风险，也避免了废弃和拆除工程。
坡体适当处理使得顶板基础稳固；顶板采用变截面，端部采用斜截面，分别与暗挖结构初期支护、二次衬砌结构连接，为连接方便，通过钻孔将连接钢筋***坡体内。根据围岩情况分别选用小导管注浆或锚杆作为暗挖超前支护，土层或软弱围岩可采用导管注浆支护，硬岩可采用锚杆支护，小导管或锚杆外端浇筑混凝土固结；暗挖分台阶施工，随开挖随支护；施工中加强施工监测，实行动态设计和动态施工；
如图2所示，本发明提出半暗挖施工的棚洞结构的施工步骤：首先开挖外侧墙基础沟槽，施工外侧墙基础1；施工外侧墙2；施工顶板3；施作小导管注浆或锚杆4并施工小导管或锚杆固结结构5；分台阶开挖并施工内侧拱墙初期支护结构6；施工底板7；施工内侧拱墙二次衬砌结构8；施作路面、排水管沟9，填土绿化10。
Claims (5)
1.一种半暗挖法施工棚洞的结构，其特征在于，该棚洞结构由外侧墙及其基础、顶板、内侧拱墙、底板依次围成；外侧墙采用利于自然通风和采光的内倾、窗式墙体；顶板采用保证结构两次闭合和整体受力的变截面形式，其端部采用斜截面，分别与暗挖结构初期支护、二次衬砌结构通过钻孔将连接钢筋***坡体内实现连接；内侧拱墙采用暗挖复合式衬砌结构，即初期支护和二次衬砌结构组合的衬砌结构形式；根据围岩情况分别选用小导管注浆或锚杆作为暗挖超前支护。
2.根据权利要求1所述的一种半暗挖法施工棚洞的结构，其特征在于，外侧墙结构包括采用斜柱及联系梁。
3.根据权利要求1所述的一种半暗挖法施工棚洞的结构，其特征在于，顶板包括采用曲拱或平板结构。
4.根据权利要求1所述的一种半暗挖法施工棚洞的结构，其特征在于，内侧拱墙包括采用直墙、斜墙或曲墙。
5.一种半暗挖法施工棚洞的方法，首先开挖外侧墙基础沟槽，施工外侧墙基础；施工外侧墙；施工顶板；施工小导管注浆或锚杆并施工小导管或锚杆固结结构；分台阶开挖并施工内侧拱墙初期支护结构；施工底板；施工内侧拱墙二次衬砌结构；施作路面、排水管沟，填土绿化。
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