本發明屬于城市地下道路工程領域與市政設施技術領域，特別是涉及一種雙拱形城市地下綜合體及其暗挖建造方法。

背景技術：

目前城市交通建設如火如荼，隨著國家進一步推進綜合管廊、海綿城市戰略，我國大中城市必將掀起地下工程建設的新一輪高潮，由于地下空間的稀缺性，對集“城市地下綜合管廊、城市地下快速公路、城市地下建筑空間”的城市地下綜合體的需求巨大。

日本和歐美地下空間的開發和建設處于領先地位，最先倡導并提出地下城市和城市地下空間的綜合化和立體化開發理念，1990年提出東京宣言：大力開發地下空間，開始人類新的穴居時代，2010年國際隧道協會擴展到隧道與地下空間協會并宣告：21世紀是地下空間的世紀。

對標國際大都市，變粗放式、攤大餅城市發展模式為集約式、立體化模式，向地下要空間；突破城市土地、空氣、水源、綠地、人均城市空間、能源、環境等資源環境總量約束；對交通擁堵、空氣污濁、噪音污染、視覺污染、城市看海、綠化不足、房地產財政轉型、老城區活力下降等招招致命的城市病進行綜合整治；變中國制造為中國創造，培育國際領先的高端產業集群。

國外城市地下空間開發利用歷史悠久，多以大型地下交通樞紐結合商業設施和停車場、容多種交通形式于一體的地下空間綜合體類型呈現。在國際上，日本和歐美在地下空間的開發和建設處于領先地位，最先倡導并提出地下城市和城市地下空間的綜合化和立體化開發理念。總體看，包含有多種交通方式或多種功能的地下空間綜合體許多國家時有出現，尚未見集“城市地下綜合管廊、城市地下快速公路、城市地下建筑空間” 城市地下綜合體類型。因此，迫切需要開發地下空間綜合體，適應國家綠色建筑和可持續發展戰略。

技術實現要素：

本發明的目的提供一種解決“交通擁堵、海綿城市、綜合管廊”一體化的世界性城市發展難題、節約工程投資和打造“人在地上，物和車在地下”的綠色生態理想城市的雙拱形城市地下綜合體及其暗挖建造方法。

一種雙拱形城市地下綜合體主要包括超前中空注漿錨桿、待開挖隧道、中頂永久錨桿、中部臨時錨桿、中頂初級永久支護、中部臨時支護、側壁永久錨桿、側室側壁臨時錨桿、側壁初級永久支護、側室側壁臨時支護、側室頂壁臨時支護、臨時支撐、側邊基礎、下部側邊墻、中部基礎、下部中墻、上部側邊墻、上部中墻、飛鳥頂部、中頂排水系統空間、頂部永久錨桿、頂部初級永久支護、頂部二次襯砌結構、綜合管廊層底板、安全人行與檢修層底板、綜合管廊豎隔板、斜墻、底部初級支護、底部二次襯砌、下層車道底梁板、上層車道底梁板、維修車道、維修車、水管墩、水管和安全防火隔離墻；雙拱形城市地下綜合體為雙拱形相連，兩個馬蹄形連接處設置一道中承重墻，整體布局與結構以中墻對稱；雙拱形城市地下綜合體自下到上分為5層，分別為海綿城市專用水艙、下層交通專用艙、上層交通專用艙、地下綜合管廊艙和安全人行與檢修艙，各層之間分別由下層車道底梁板(30)、上層車道底梁板(31)、綜合管廊層底板(24)和安全人行與檢修層底板(25)隔開；海綿城市專用水艙內設置維修車道(32)、維修車(33)、水管墩(34)、水管(35)；所述的下層交通專用艙、上層交通專用艙均分別設置安全防火隔離墻(36)，將其分隔為內側空間較大的交通艙和兩側空間較小的安全疏散艙；所述的地下綜合管廊艙由兩側的斜墻(27)和若干個豎直的綜合管廊豎隔板(26)分隔為多個艙。

一種雙拱形城市地下綜合體的暗挖建造方法為：

第1步：超前錨桿、小導管安裝、注漿；

第2步：Ⅰ區、Ⅱ區和Ⅲ區開挖；

第3步：Ⅳ區、Ⅴ區和Ⅵ區開挖；

第4步：下部側邊墻和下部中墻結構建造；

第5步：上部側邊墻和上部中墻結構建造以及臨時支撐；

第6步：Ⅶ區和Ⅷ區開挖以及頂部初級支護；

第7步：頂部襯砌；

第8步：綜合管廊層底板建造；

第9步：安全人行與檢修層底板和綜合管廊豎隔板建造；

第10步：Ⅸ區和Ⅹ區開挖；

第11步：底部二次襯砌；

第12步：下層車道底梁板建造；

第13步：上層車道底梁板建造；

第14步：底部水艙建造；

第15步：安全防火隔離墻建造；

所述的Ⅰ區為待開挖隧道(2)的中區上部，所述的Ⅱ區為待開挖隧道(2)的左側區上部，所述的Ⅲ區為待開挖隧道(2)的右側區上部，所述的Ⅳ區為待開挖隧道(2)的左側區下部，所述的Ⅴ區為待開挖隧道(2)的中區下部，所述的Ⅵ區為待開挖隧道的右側區下部，所述的Ⅶ區位于待開挖隧道(2)的左側單拱洞中上部，所述的Ⅷ區位于待開挖隧道(2)的右側單拱洞中上部，所述的Ⅸ區位于待開挖隧道(2)的左側單拱洞中下部，所述的Ⅹ區位于待開挖隧道(2)的右側單拱洞中下部。

所述第1步進一步包括：

1）超前中空注漿錨桿、小導管和格柵鋼架配合使用，錨桿長度4.5 m,小導管為為3.5m，并應大于循環進尺的2 倍；

2）超前錨桿外插角度為10-15°，小導管外插角為10-25°；

3）小導管周邊注漿適用于自穩時間6~12小時。

所述第2步進一步包括：

1）先噴射頂部拱，從左到右或從右到左；

2）再噴射兩側墻體，自下而上；

3）圍巖表面比較平整時，可不進行初噴混凝土，并先掛鋼筋網，鋼筋網需緊貼巖壁，再噴混凝土覆蓋；

4）采用雙層鋼筋網時，第二層鋼筋網在第一層鋼筋網被混凝土覆蓋后鋪設，其覆蓋厚度不小于3cm；

5）鋼筋網與錨桿連接牢固；

6)安設前進行斷面尺寸檢查，及時處理欠挖侵入凈空部分；

7)現場測量定位，首先測定出隧道中線，確定高程，然后再測定鋼架（鋼格柵）的縱向位置；鋼架（鋼格柵）與圍巖之間的噴混凝土厚度不小于40mm；

8)兩排鋼架（鋼格柵）間沿周邊每隔1m 用φ22 縱向鋼筋焊接聯接，形成縱向連接系；

9）錨桿孔位偏差不大于150mm，孔洞保持直線；桿體露出面的長度，不大于噴層厚度；

10）錨桿砂漿飽滿，并作抗拔力試驗，每300 根錨桿抽驗一組，每組3 根；

11）進行二次噴射混凝土。

所述進行二次噴射混凝土進一步包括：

1）先噴射兩側墻體，自下而上；

2）再噴射頂部拱，從左到右或從右到左。

本發明的有益效果是統籌各類市政管線規劃、建設和管理，解決反復開挖路面、架空線網密集、管線事故頻發等問題，有利于保障城市安全、完善城市功能、美化城市景觀、促進城市集約高效和轉型發展，有利于提高城市綜合承載能力和城鎮化發展質量，有利于增加公共產品有效投資、拉動社會資本投入、打造經濟發展新動力。變粗放式、攤大餅城市發展模式為集約式、立體化模式，向地下要空間；突破城市土地、空氣、水源、綠地、人均城市空間、能源、環境等資源環境總量約束；對交通擁堵、空氣污濁、噪音污染、視覺污染、城市看海、綠化不足、房地產財政轉型、老城區活力下降等招招致命的城市病進行綜合整治；變中國制造為中國創造，培育國際領先的高端產業集群。

該綜合體易于采用暗挖方法施工，最底部為海綿城市專用艙，安全可靠，保證海綿城市的雨水儲存與流動，具有超大的儲存雨水能力，中間兩層為地下交通，上面兩層分別為綜合管廊層與檢修層，空間布局合理，均能保證各層的正常運營與維修。采用暗挖的建造方法，對周圍環境影響小，且能保證施工安全，且施工經濟。

附圖說明

下面結合附圖對本發明中的一種雙拱形城市地下綜合體及其暗挖建造方法作進一步說明：

圖1為超前錨桿、小導管安裝、注漿示意圖；

圖2為Ⅰ區、Ⅱ區和Ⅲ區開挖示意圖；

圖3為Ⅳ區、Ⅴ區和Ⅵ區開挖示意圖；

圖4為下部側邊墻和下部中墻結構建造示意圖；

圖5為上部側邊墻和上部中墻結構建造以及臨時支撐示意圖；

圖6為Ⅶ區和Ⅷ區開挖以及頂部初級支護示意圖；

圖7為頂部襯砌示意圖；

圖8為綜合管廊層底板建造示意圖；

圖9為安全人行與檢修層底板和綜合管廊豎隔板建造示意圖；

圖10為Ⅸ區和Ⅹ區開挖示意圖；

圖11為底部二次襯砌示意圖；

圖12為下層車道底梁板建造示意圖；

圖13為上層車道底梁板建造示意圖；

圖14為底部水艙建造示意圖；

圖15為安全防火隔離墻建造示意圖；

圖中：1為超前中空注漿錨桿；2為待開挖隧道；3為中頂永久錨桿；4為中部臨時錨桿；5為中頂初級永久支護；6為中部臨時支護；7為側壁永久錨桿；8為側室側壁臨時錨桿；9為側壁初級永久支護；10為側室側壁臨時支護；11為側室頂壁臨時支護；12為臨時支撐；13為側邊基礎；14為下部側邊墻；15為中部基礎；16為下部中墻；17為上部側邊墻；18為上部中墻；19為飛鳥頂部；20為中頂排水系統空間；21為頂部永久錨桿；22為頂部初級永久支護；23為頂部二次襯砌結構；24為綜合管廊層底板；25為安全人行與檢修層底板；26為綜合管廊豎隔板；27為斜墻；28為底部初級支護；29為底部二次襯砌；30為下層車道底梁板；31為上層車道底梁板；32為維修車道；33為維修車；34為水管墩；35為水管；36為安全防火隔離墻。

具體實施方式

為了進一步說明本發明，下面結合附圖及實施例對本發明進行詳細地描述，但不能將它們理解為對本發明保護范圍的限定。

一種雙拱形城市地下綜合體主要包括超前中空注漿錨桿(1)、待開挖隧道(2)、中頂永久錨桿(3)、中部臨時錨桿(4)、中頂初級永久支護(5)、中部臨時支護(6)、側壁永久錨桿(7)、側室側壁臨時錨桿(8)、側壁初級永久支護(9)、側室側壁臨時支護(10)、側室頂壁臨時支護(11)、臨時支撐(12)、側邊基礎(13)、下部側邊墻(14)、中部基礎(15)、下部中墻(16)、上部側邊墻(17)、上部中墻(18)、飛鳥頂部(19)、中頂排水系統空間(20)、頂部永久錨桿(21)、頂部初級永久支護(22)、頂部二次襯砌結構(23)、綜合管廊層底板(24)、安全人行與檢修層底板(25)、綜合管廊豎隔板(26)、斜墻(27)、底部初級支護(28)、底部二次襯砌(29)、下層車道底梁板(30)、上層車道底梁板(31)、維修車道(32)、維修車(33)、水管墩(34)、水管(35)和安全防火隔離墻(36)；雙拱形城市地下綜合體為雙拱形相連，兩個馬蹄形連接處設置一道中承重墻，整體布局與結構以中墻對稱；雙拱形城市地下綜合體自下到上分為5層，分別為海綿城市專用水艙、下層交通專用艙、上層交通專用艙、地下綜合管廊艙和安全人行與檢修艙，各層之間分別由下層車道底梁板(30)、上層車道底梁板(31)、綜合管廊層底板(24)和安全人行與檢修層底板(25)隔開；海綿城市專用水艙內設置維修車道(32)、維修車(33)、水管墩(34)、水管(35)；所述的下層交通專用艙、上層交通專用艙均分別設置安全防火隔離墻(36)，將其分隔為內側空間較大的交通艙和兩側空間較小的安全疏散艙；所述的地下綜合管廊艙由兩側的斜墻(27)和若干個豎直的綜合管廊豎隔板(26)分隔為多個艙。

一種雙拱形城市地下綜合體的暗挖建造方法為：

第1步：超前錨桿、小導管安裝、注漿；

第2步：Ⅰ區、Ⅱ區和Ⅲ區開挖；

第3步：Ⅳ區、Ⅴ區和Ⅵ區開挖；

第4步：下部側邊墻和下部中墻結構建造；

第5步：上部側邊墻和上部中墻結構建造以及臨時支撐；

第6步：Ⅶ區和Ⅷ區開挖以及頂部初級支護；

第7步：頂部襯砌；

第8步：綜合管廊層底板建造；

第9步：安全人行與檢修層底板和綜合管廊豎隔板建造；

第10步：Ⅸ區和Ⅹ區開挖；

第11步：底部二次襯砌；

第12步：下層車道底梁板建造；

第13步：上層車道底梁板建造；

第14步：底部水艙建造；

第15步：安全防火隔離墻建造；

所述的Ⅰ區為待開挖隧道(2)的中區上部，所述的Ⅱ區為待開挖隧道(2)的左側區上部，所述的Ⅲ區為待開挖隧道(2)的右側區上部，所述的Ⅳ區為待開挖隧道(2)的左側區下部，所述的Ⅴ區為待開挖隧道(2)的中區下部，所述的Ⅵ區為待開挖隧道的右側區下部，所述的Ⅶ區位于待開挖隧道(2)的左側單拱洞中上部，所述的Ⅷ區位于待開挖隧道(2)的右側單拱洞中上部，所述的Ⅸ區位于待開挖隧道(2)的左側單拱洞中下部，所述的Ⅹ區位于待開挖隧道(2)的右側單拱洞中下部。

所述第1步進一步包括：

1）超前中空注漿錨桿、小導管和格柵鋼架配合使用，錨桿長度4.5 m,小導管為為3.5m，并應大于循環進尺的2 倍；

2）超前錨桿外插角度為10-15°，小導管外插角為10-25°；

3）小導管周邊注漿適用于自穩時間6~12小時。

所述第2步進一步包括：

1）先噴射頂部拱，從左到右或從右到左；

2）再噴射兩側墻體，自下而上；

3）圍巖表面比較平整時，可不進行初噴混凝土，并先掛鋼筋網，鋼筋網需緊貼巖壁，再噴混凝土覆蓋；

4）采用雙層鋼筋網時，第二層鋼筋網在第一層鋼筋網被混凝土覆蓋后鋪設，其覆蓋厚度不小于3cm；

5）鋼筋網與錨桿連接牢固；

6)安設前進行斷面尺寸檢查，及時處理欠挖侵入凈空部分；

7)現場測量定位，首先測定出隧道中線，確定高程，然后再測定鋼架（鋼格柵）的縱向位置；鋼架（鋼格柵）與圍巖之間的噴混凝土厚度不小于40mm；

8)兩排鋼架（鋼格柵）間沿周邊每隔1m 用φ22 縱向鋼筋焊接聯接，形成縱向連接系；

9）錨桿孔位偏差不大于150mm，孔洞保持直線；桿體露出面的長度，不大于噴層厚度；

10）錨桿砂漿飽滿，并作抗拔力試驗，每300 根錨桿抽驗一組，每組3 根；

11）進行二次噴射混凝土。

所述進行二次噴射混凝土進一步包括：

1）先噴射兩側墻體，自下而上；

2）再噴射頂部拱，從左到右或從右到左。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。