本發明屬于地下工程施工，尤其涉及一種深地下空間暗挖支護結構及暗挖施工方法。
背景技術：
1、隨著全球城市化進程的深入，城市土地資源日益緊張，向地下空間拓展已成為提升城市功能、實現可持續發展的關鍵路徑。深地下空間的開發，例如建設大型地下交通樞紐、綜合管廊或商業綜合體，面臨著復雜的地質條件、嚴格的周邊環境保護要求以及對施工安全與效率的高標準。在這樣的工程背景下，如何安全、高效、經濟地完成大深度、大跨度的地下空間開挖與支護，是當前地下工程領域亟待解決的核心技術難題。
2、目前，深地下空間開挖常采用明挖法、傳統暗挖法及盾構法等技術手段。明挖法需要大面積開挖地面，對城市交通、環境和既有設施干擾巨大，難以在城市核心區應用。傳統暗挖法雖能減少對地面的影響，但其支護體系，如多層內支撐或錨桿支護，通常結構復雜、占用大量有效建筑空間，限制了地下空間的布局靈活性，且施工工序繁瑣、周期長。特別是在拆除臨時支撐時，容易引起圍巖應力重分布，導致基坑二次變形，增大了地面沉降和周邊構筑物損壞的風險。此外，現有支護方法多側重于結構自身承載，未能充分引導和利用圍巖自身的承載能力，導致支護結構材料消耗大、建造成本高，且臨時支護與永久主體結構之間往往缺乏有效的協同受力機制，整體結構的長期穩定性與經濟性有待提升。
3、因此，亟需一種深地下空間暗挖多層預拱支護體系來解決上述問題，實現在嚴格控制地層變形、保障施工安全的前提下，優化地下空間利用率、縮短工期并降低工程造價的目標。
技術實現思路
1、本發明的目的是提供一種深地下空間暗挖支護結構及暗挖施工方法，以解決上述問題。
2、為實現上述目的，本發明提供了如下方案：
3、一種深地下空間暗挖支護結構，包括：
4、圍擋，環繞設置在待挖掘空間的四周；
5、多個擴頭樁，陣列分布在所述圍擋的內側，所述擴頭樁豎直設置，所述擴頭樁的樁身上由下至上等間隔設置有多個向外突出的擴頭；
6、多層拱形體組，由下至上等間隔設置，所述拱形體組與位于同一層的多個所述擴頭對應設置，所述拱形體組位于所述擴頭的上方。
7、優選的，所述擴頭頂面與底面均周向開設有承力斜面，兩所述承力斜面的外緣相互靠近，所述拱形體組設置在所述承力斜面上。
8、優選的，所述拱形體組包括中部拱體與側部拱體，所述中部拱體設置在圍成矩形的四個所述擴頭樁之間，所述側部拱體設置在所述擴頭樁與所述圍擋的內壁之間，所述中部拱體、所述側部拱體的底端均設置在所述擴頭頂面的所述承力斜面上。
9、優選的，所述中部拱體與所述側部拱體在施工時，采用高壓旋噴樁工藝，使用三重管法自下而上分層施工。
10、優選的，所述圍擋包括連續墻，所述連續墻環繞設置在待挖掘空間的四周，所述側部拱體設置在所述連續墻與所述擴頭樁之間。
11、一種基于所述深地下空間暗挖支護結構的深地下空間暗挖施工方法，步驟如下：
12、s1、開挖用作運輸通道的工作豎井；
13、s2、由下至上逐層開挖土體，每層土體開挖完成后，施工永久主體結構；
14、s3、當第n層的永久主體結構施工完成且達到設計強度，同時第n+1層土體開挖完成，拆除第n層的拱形體組，其中，n≥1；
15、s4、重復步驟s2~s3至施工完成，保留位于最上層的拱形體組。
16、優選的，所述永久主體結構包括底板與多層地下梁，所述底板位于最底層空間的土體上方，多層所述地下梁與多層所述擴頭一一對應設置。
17、與現有技術相比，本發明具有如下優點和技術效果：
18、本發明提供了一種深地下空間暗挖支護結構及施工方法，通過在待挖掘空間四周設置圍擋，在其內側陣列布設帶有多個擴頭的擴頭樁，并采用高壓旋噴工藝自下而上分層施工與擴頭對應連接的多層拱形體組，在開挖前形成預支護體系。施工時，自下而上逐層開挖土體并同步施工永久主體結構；每當一層主體結構完成且其上一層土體開挖后，即拆除該層的拱形體組，并保留最頂層拱體。本發明以薄壁拱體替代傳統粗大支撐，顯著節約了地下空間；采用分層拆拱工序，簡化了流程、縮短了工期，并避免了整體拆撐的沉降風險；充分利用土拱效應將荷載傳至擴頭樁和圍擋，降低了支護結構自身負擔，節約了成本；同時，永久保留的頂層拱體與主體結構協同工作，增強了整體穩定性，從而實現了安全、高效、經濟的地下空間開發。
1.一種深地下空間暗挖支護結構，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種深地下空間暗挖支護結構，其特征在于，所述擴頭（2）頂面與底面均周向開設有承力斜面，兩所述承力斜面的外緣相互靠近，所述拱形體組設置在所述承力斜面上。
3.根據權利要求2所述的一種深地下空間暗挖支護結構，其特征在于，所述拱形體組包括中部拱體（3）與側部拱體（4），所述中部拱體（3）設置在圍成矩形的四個所述擴頭樁（1）之間，所述側部拱體（4）設置在所述擴頭樁（1）與所述圍擋的內壁之間，所述中部拱體（3）、所述側部拱體（4）的底端均設置在所述擴頭（2）頂面的所述承力斜面上。
4.根據權利要求3所述的一種深地下空間暗挖支護結構，其特征在于，所述中部拱體（3）與所述側部拱體（4）在施工時，采用高壓旋噴樁工藝，使用三重管法自下而上分層施工。
5.根據權利要求3所述的一種深地下空間暗挖支護結構，其特征在于，所述圍擋包括連續墻（7），所述連續墻（7）環繞設置在待挖掘空間的四周，所述側部拱體（4）設置在所述連續墻（7）與所述擴頭樁（1）之間。
6.一種基于權利要求1-5任一項所述深地下空間暗挖支護結構的深地下空間暗挖施工方法，其特征在于，步驟如下：
7.根據權利要求6所述的一種深地下空間暗挖施工方法，其特征在于，所述永久主體結構包括底板（6）與多層地下梁（5），所述底板（6）位于最底層空間的土體上方，多層所述地下梁（5）與多層所述擴頭（2）一一對應設置。