本發(fā)明涉及一種上井與下井相連的多層隧道結(jié)構(gòu)及其施工方法，更具體地，涉及用掘進機將圓形截面的上井與下井相鄰鉆孔，并分別在內(nèi)周面上形成襯砌，將支撐框架安裝成貫通上井和下井之間，在上井被支撐的情況下，將上井的下半部和下井的上半部連通地挖掘形成側(cè)面部，并形成壁體襯砌以延伸到所述襯砌，并且在所述側(cè)面部上形成至少一個用于分隔上層和下層的板的多層隧道結(jié)構(gòu)及其施工方法。

背景技術(shù)：

1、由于人口和車輛的增加，世界各地的大城市都面臨著嚴(yán)重的交通擁堵。隨著電動汽車逐漸取代現(xiàn)有內(nèi)燃機汽車帶來的環(huán)境問題有望在不久的將來得到解決，但嚴(yán)重的交通擁堵將成為人類盡量減少時空限制的持續(xù)障礙。

2、為了解決這些問題，最近通過安裝都市鐵路網(wǎng)來構(gòu)建大都市圈鐵路網(wǎng)，或者為了解決經(jīng)常性的交通擁堵，立體地利用狹小的空間，新建了大深都地下道路，地上部分是brt、中央公交車道等，將地下部分用于汽車移動。

3、尤其，國外的隧道建設(shè)服務(wù)公司正在專注于利用地下隧道的技術(shù)開發(fā)，解決交通問題、恢復(fù)城市景觀和開發(fā)新的快速交通工具，提出了一種新概念挖掘機prufrock，目前仍在繼續(xù)研究和開發(fā)。

4、預(yù)計在不久的將來將開發(fā)一種新概念的交通工具，大城市中心地下將形成隧道網(wǎng)，部分地面路段將形成高架，供車輛連續(xù)行駛，猶如人體毛細血管般的路網(wǎng)。尤其，當(dāng)乘客輸入目的地并登上與自動駕駛汽車相結(jié)合的無人駕駛汽車時，可以自行探索路線并到達目的地，并通過最小化車輛間距來有效利用道路表面積，可以最大限度地增加出行乘客的數(shù)量。

5、然而，由于城市中心的空間利用率有限，因此需要從隧道開挖階段就通過復(fù)層來增加路面面積。然而，如圖1a所示，現(xiàn)有提出的大多數(shù)復(fù)層隧道都是一次形成直徑大到足以形成復(fù)層的圓孔1，并在圓孔1內(nèi)部形成襯砌2和板3，因此存在開挖面積不必要地增加的局限性，施工成本和工期不可避免地增加。

6、同時，為了實現(xiàn)隧道的高效復(fù)層，提出了韓國注冊專利第10-2136951號的“復(fù)層隧道施工方法”(2020年7月16日注冊，以下簡稱“現(xiàn)有技術(shù)文獻”)。在上述現(xiàn)有技術(shù)文獻中，如圖1b所示，在建造由頂部和底部組成的多層隧道時，首先挖掘上部隧道1a，然后在所述上部隧道的下部安裝易于拆除的拱形成型部4后，通過在上部澆筑板混凝土來加固待挖掘的下部隧道1b的上部。此后，拱形成型部4被拆除，并在板混凝土3底部挖掘下部隧道1b。

7、上述現(xiàn)有技術(shù)文獻的優(yōu)點是，由拱形成型部4形成的板混凝土3可以直接用作用于復(fù)式施工的板，但是，為了下部隧道的鉆孔，板混凝土的底面難以精確成型為拱形。此外，當(dāng)使用tbm等挖掘機時，需要沿著板混凝土的底面精確鉆孔，但具有板混凝土容易因施工誤差而損壞的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、要解決的技術(shù)問題

2、本發(fā)明是鑒于所述諸多問題而提出的，其目的在于，提供一種由于上井和下井可以獨立開挖，鉆孔容易且經(jīng)濟，并且可以形成最小12英尺起的各種規(guī)格的多層隧道結(jié)構(gòu)，施工性能優(yōu)異，通過有效支撐上井，可以簡化側(cè)面部施工，并根據(jù)現(xiàn)場條件自由形成板的位置的上井與下井相連的多層隧道結(jié)構(gòu)及其施工方法。

3、技術(shù)方案

4、為了實現(xiàn)所述目的，本發(fā)明的上井與下井相連的多層隧道結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于，包括：上下井形成步驟s10，利用掘進機相鄰地鉆出圓形截面的上井10和下井20；支撐框架安裝步驟s20，支撐框架100被安裝成穿過所述上井10和下井20之間，所述支撐框架100的底部位于下井20上，頂部支撐上井10；側(cè)面部形成步驟s30，除了所述上井10的上半部10a和下井20的下半部20b，將上井10的下半部10b和下井20的上半部20a彼此連通地挖掘以形成側(cè)面部30；以及板形成步驟s40，在所述側(cè)面部30上形成至少一個板40以分隔上層和下層。

5、所述上下井形成步驟s10包括：上下井鉆孔步驟s11，用于鉆孔所述上井10和下井20；以及襯砌形成步驟s12，在所述上井10和下井20的內(nèi)周面上分別形成襯砌11、21；

6、所述側(cè)面部形成步驟s30包括：側(cè)面部挖掘步驟s32，將所述上井10的下半部10b和下井20的上半部20a連通地挖掘；壁體襯砌形成步驟s34，在所述側(cè)面部30上形成壁體襯砌31；以及支撐框架去除步驟s35，用于去除所述支撐框架100。

7、所述側(cè)面部形成步驟s30還包括：襯砌去除步驟s31，去除形成在所述上井10的下半部10b和下井20的上半部20a上的襯砌。

8、所述側(cè)面部形成步驟s30還包括：側(cè)面部加固步驟s33，通過將地梁35插入到挖掘的側(cè)面部30中來加固。

9、所述板形成步驟s40包括：主板形成步驟s41，用于連接所述側(cè)面部30的兩側(cè)來形成主板41；以及下板形成步驟s42，用于連接所述下井20的下半部20b來形成下板42。

10、所述支撐框架100的頂部形成有支撐上井10的支撐部110，底部形成有安裝在下井20上的基部120，所述支撐部110和基部120通過連桿130組裝成一體。

11、所述支撐部110具有支撐上井10的環(huán)形框架111，環(huán)形框架通過支撐框架112將載荷傳遞到連桿130，所述基部120將從連桿130接收的載荷傳遞到基部122，基部122被設(shè)置為接觸下井20。

12、另一方面，本發(fā)明的上井與下井相連的多層隧道結(jié)構(gòu)mt為，作為利用以圓形截面接近地穿孔的上井10和下井20的多層隧道結(jié)構(gòu)，其特征在于，上井10的上半部10a和下井20的下半部20b被挖掘成連通，形成上下直線的側(cè)面部30，在所述上井10的上半部10a和下井20的下半部20b形成有襯砌11、21，在所述側(cè)面部30形成有延伸到所述襯砌11、21的壁體襯砌31，在所述側(cè)面部30形成有至少一個板40以分隔上層和下層。

13、在所述板40中形成有主板41，主板41形成為用于連接所述側(cè)面部30的兩側(cè)，下板42形成為用于連接所述下井20的下半部20b，在所述下板42的底部提供設(shè)施空間ps。

14、有益效果

15、根據(jù)本發(fā)明的上井與下井相連的多層隧道結(jié)構(gòu)及其施工方法，利用掘進機將圓形斷面的上井與下井鉆得接近就足夠，可以各自獨立開挖，具有鉆孔高效的優(yōu)點。

16、尤其，由于分別的上井和下井不需要單獨形成底部或清理的過程，因此能夠?qū)?yīng)挖掘機的形狀來鉆成圓形截面，從而，鉆孔容易，縮短工時，具有經(jīng)濟效果。

17、此外，根據(jù)掘進機的規(guī)格，可以形成從最小12英尺到不同規(guī)格的多層隧道結(jié)構(gòu)，確保了設(shè)計的自由度，可以自由形成板的位置。

18、此外，由于支撐框架的下端可以簡單地設(shè)置成在安裝在下井的下半部的狀態(tài)，頂部支撐上井的上半部，使得上井的下半部和下井的上半部連通，從而可以簡單地施工側(cè)面部。

19、此外，由于可以圍繞上井和下井之間的支撐孔與所述支撐框架的支撐部組裝，因此具有易于安裝支撐框架的優(yōu)點。

20、并且，在所述支撐框架支撐上井上半部的情況下，可以在開挖的側(cè)面部用地梁加固，從而可以保證側(cè)面部施工的穩(wěn)定性。