[實用新型]高速鐵路超大斷面老黃土隧道初期支護構造

有效

• 申請號: 200920082443.4
• 申請日: 2009-07-10
• 公開（公告）號: CN201486570U
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發明（設計）人: 喻渝;楊建民;趙勇;譚忠盛;王明年;陳赤坤;霍玉華;趙輝雄;劉陽;羅祿森;胖濤;鄭宗溪;邱柏川
• 申請（專利權）人: 中鐵二院工程集團有限責任公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21D11/14
• 代理公司: 成都惠迪專利事務所 51215
• 代理人: 王建國

技術領域

本實用新型涉及高速鐵路隧道，特別涉及高速鐵路超大斷面老黃土隧道的初期支護構造。

背景技術

鄭州至西安鐵路客運專線，線路全長458.8km，是我國在黃土地區新建的運營速度為350km/h的第一條鐵路客運專線。全線隧道共計38座，總長約77km，其中黃土隧道總長50km。以往我國修建的黃土隧道最大開挖斷面約140m²，且修建很少，該線黃土隧道開挖面積達157～164m²，已屬超大斷面隧道。如此超大斷面黃土隧道的修建，在我國尚無工程可借鑒。該線賀家莊隧道位于黃土臺塬地區，地面高程400～460m，相對高差約60m。進出口黃土V形沖溝切割強烈，相對高差較大，岸坡陡峻。該隧道工程地質為Q₂老黃土。

初期支護鋼架的選型涉及到隧道安全、施工效率、經濟性等一系列問題。從目前鐵路公路黃土隧道的設計理論來看，襯砌類型普遍采用復合式結構，即錨網噴加鋼架組成初期支護和混凝土(或鋼筋混凝土)二次襯砌。格柵鋼架在開挖面積小于100m²的黃土隧道中應用較多，但在超大斷面黃土隧道初期支護中還沒有應用。超大斷面黃土隧道初期支護中大量采用型鋼(工字鋼、H型鋼)等作為支護鋼架。超前小導管是預先設于隧道輪廓線以外一定范圍內的支護，或與開挖面后方的支架共同組成的支護系統，是有效的輔助施工措施，可以在隧道開挖后至洞內支護結構產生支護作用前時段內，維持開挖面的穩定。超前小導管導管體設于掌子面前方巖體，由于每一循環開挖后，鋼架需要緊貼掌子面架設，然后才施作超前小導管，這樣在施工中超前小導管需要穿過鋼架橫截面，方能實施。施工中存在的問題是，小導管穿過型鋼鋼架時需要預先在型鋼自身打孔，給施工帶來很大麻煩，在隧道有限空間內操作困難；型鋼鋼架架設后復噴混凝土時，型鋼背后與初噴混凝土接觸面由于面積較大導致復噴時無法噴密實。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種高速鐵路超大斷面老黃土隧道初期支護構造，不僅能滿足隧道的穩定性及支護安全要求，而且施工操作更為方便，并有利于降低工程造價。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：本實用新型超大斷面老黃土隧道初期支護構造，包括封閉圍巖的噴射混凝土層和埋設于其內的全環鋼架，全環鋼架沿隧道開挖方向間隔設置，相鄰兩榀全環鋼架由連接構件固定連接，其特征是：所述全環鋼架為全環格柵鋼架，所述噴射混凝土層的24h早期強度達到12MPa。

本實用新型的有益效果是，在噴射混凝土層24h的早期強度達到12MPa的條件下，采用格柵鋼架能滿足隧道的穩定性及支護安全要求；格柵鋼架重量輕，可大幅度地減少鋼材用量，有利于降低工程造價；超前小導管可以自由穿過格柵鋼架內部空隙，因此施工操作更為方便；格柵鋼架和初噴混凝土接觸面為兩根鋼筋，接觸面小，噴射混凝土很容易密實。

附圖說明

本說明書包括如下四幅附圖：

圖1是本實用新型高速鐵路超大斷面老黃土隧道初期支護構造的立面圖；

圖2是本實用新型高速鐵路超大斷面老黃土隧道初期支護構造中全環格柵鋼架的結構安裝立面圖；

圖3是本實用新型高速鐵路超大斷面老黃土隧道初期支護構造中全環格柵鋼架的橫截面圖；

圖4是是本實用新型高速鐵路超大斷面老黃土隧道初期支護構造中全環格柵鋼架的結構示意圖。

圖中示出部位、構件名稱及所對應的標記：噴射混凝土層10、初噴層11、復噴層12、全環格柵鋼架20、拱部鋼架21、邊墻鋼架22、仰拱鋼架23、縱向連接鋼筋30。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

參照圖1和圖2，本實用新型高速鐵路超大斷面老黃土隧道初期支護構造，包括封閉圍巖的噴射混凝土層10和埋設于其內的全環鋼架，全環鋼架沿隧道開挖方向間隔設置，相鄰兩榀全環鋼架由連接構件固定連接。所述全環鋼架為全環格柵鋼架20，所述噴射混凝土層10的24h早期強度達到12MPa。參照圖4，所述全環格柵鋼架20由拱部鋼架21、邊墻鋼架22、仰拱鋼架23分段對接而成。參照圖3，所述全環格柵鋼架20采用的是四肢主筋鋼架，主筋為Φ25mm的鋼筋。參照圖1，所述連接構件為環向間隔設置的縱向連接鋼筋30，縱向連接鋼筋30通常可采用Φ22mm的鋼筋。參照圖2，所述噴射混凝土層10由初噴層11、復噴層12復合構成，全環鋼架位于復噴層12內，即施工中先噴射混凝土形成初噴層11封閉圍巖表面，在安裝格柵鋼架后再噴射混凝土形成復噴層12。