[发明专利]用于软基明挖暗埋隧道拱脚加固的楔形支挡体及施工方法

权利要求书

1.一种用于软基明挖暗埋隧道拱脚加固的楔形支挡体，其特征在于，包括现浇模块（5）和预制模块（6），所述现浇模块(5)断面呈直角梯形，预制模块(6)断面呈楔形；

其中，现浇模块（5）与预制模块（6）均沿隧道延伸方向布置在隧道结构（3）两侧拱脚处，现浇模块（5）与隧道拱脚相连，预制模块（6）一侧与现浇模块（5）接触、另一侧与开挖边坡（7）坡面相接触；

每个所述预制模块（6）靠近隧道侧面存在弧形凸起（603），且预制模块（6）通过所述弧形凸起（603）与现浇模块（5）接触，所述预制模块（6）与现浇模块（5）之间能够相对移动。

2.根据权利要求1所述的用于软基明挖暗埋隧道拱脚加固的楔形支挡体，其特征在于，所述现浇模块（5）在隧道结构（3）浇筑完毕后分段浇筑，分段长度与隧道结构（3）分段长度相同。

3.根据权利要求1所述的用于软基明挖暗埋隧道拱脚加固的楔形支挡体，其特征在于，所述预制模块（6）包括多个，多个预制模块（6）依次连接。

4.根据权利要求1所述的用于软基明挖暗埋隧道拱脚加固的楔形支挡体，其特征在于，相邻预制模块（6）之间通过挂钩（602）连接，单个预制模块（6）长度在1米左右，预制模块（6）材料采用混凝土。

5.根据权利要求4所述的用于软基明挖暗埋隧道拱脚加固的楔形支挡体，其特征在于，预制模块（6）材料采用轻质混凝土。

6.根据权利要求1-5任一项所述的用于软基明挖暗埋隧道拱脚加固的楔形支挡体，其特征在于，所述现浇模块（5）的高度与预制模块（6）的高度相同。

7.根据权利要求1-5任一项所述的用于软基明挖暗埋隧道拱脚加固的楔形支挡体，其特征在于，所述预制模块（6）靠近现浇模块（5）的侧面与水平面的夹角α与相邻现浇模块（5）与水平面的夹角β互补；预制模块（6）靠近开挖边坡（7）的侧面与水平面的夹角γ与开挖边坡（7）的坡脚角度θ互补。

8.根据权利要求7所述的用于软基明挖暗埋隧道拱脚加固的楔形支挡体，其特征在于，θ最大值为60°。

9.根据权利要求1-8任一项所述的用于软基明挖暗埋隧道拱脚加固的楔形支挡体的施工方法，其特征在于包括以下步骤：

A.根据地勘资料采用极限平衡法或有限元强度折减法计算开挖边坡（7）稳定性，确定开挖边坡（7）坡度；

B. 通过控制变量法采用有限元方法分析不同支挡体设计参数包括支挡体高度、两侧面角度对隧道拱脚受力及沉降的影响，确定支挡体参数，并在预制场加工预制模块（6）；

C.基坑开挖及浇筑隧道结构（3）；

D. 隧道结构（3）施工完成后，沿隧道拱脚分段浇筑支挡体现浇模块（5），待现浇模块（5）混凝土达到设计强度后，对现浇模块（5）远离隧道结构（3）的与拼装预制模块(6)相接触的面做光滑处理；

E.拼装预制模块（6），并分段安装在现浇模块（5）一侧，而后隧道仰拱回填及上覆土回填。