[實用新型]隧道加固用承載結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120146383.5
• 申請日: 2011-05-10
• 公開（公告）號: CN202125301U
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣正華;戴偉;傅立新;易震宇;侯興杰;黃謀昭;羅波;符飛躍;荊冰寅;敬瑾;劉經(jīng)永
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21D11/18
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所 43008
• 代理人: 楊斌

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種隧道施工期間的加固用結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

在鉆爆法施工的山嶺隧道或地下工程中，在圍巖較差的洞身地段，由于實際圍巖與設(shè)計情況不符，導(dǎo)致施工過程中初期支護(hù)變形過大，變形速率過大。為防止塌方，常常采用雙層或多層鋼拱架進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)，即在原“噴混凝土+鋼拱架”的基礎(chǔ)上，在外層再增加一層或兩層“噴混凝土+鋼拱架”的支護(hù)結(jié)構(gòu)，用以保持圍巖的初步穩(wěn)定。由于新增加的支護(hù)結(jié)構(gòu)層侵占了原設(shè)計的二次襯砌位置，這便導(dǎo)致二次襯砌結(jié)構(gòu)層過薄，因而無法采用普通混凝土澆注二次襯砌，也難以滿足受力要求。針對該技術(shù)問題，目前一般采取拆除侵入二次襯砌設(shè)計位置的“噴混凝土+鋼拱架”的支護(hù)結(jié)構(gòu)，再重新施作二次襯砌。在拆除支護(hù)結(jié)構(gòu)的鋼拱架前，一般需對圍巖體進(jìn)行注漿加固，且為避免隧道圍巖的過大擾動，需逐榀用人工拆除鋼拱架，此方法費(fèi)時費(fèi)力費(fèi)料，且存在較大的安全隱患。

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種施工工藝簡單、操作方便、加固效果好、成本低、且能有效提高隧道施工安全性和經(jīng)濟(jì)性的隧道加固用承載結(jié)構(gòu)。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提出的技術(shù)方案為一種隧道加固用承載結(jié)構(gòu)，所述隧道加固用承載結(jié)構(gòu)包括位于隧道拱腳處的二襯矮邊墻和由該二襯矮邊墻支承的拱形支承結(jié)構(gòu)，所述拱形支承結(jié)構(gòu)包括永久承載結(jié)構(gòu)層和補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)層，所述永久承載結(jié)構(gòu)層支承于隧道內(nèi)壁巖體下方，所述補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)層支承于所述永久承載結(jié)構(gòu)層下方；所述補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)層是由高強(qiáng)粉末混凝土澆筑而成。

上述的隧道加固用承載結(jié)構(gòu)中，所述永久承載結(jié)構(gòu)層優(yōu)選包括支承于隧道內(nèi)壁巖體下方的支護(hù)結(jié)構(gòu)層和支承于該支護(hù)結(jié)構(gòu)層下方的二次支護(hù)結(jié)構(gòu)層；所述支護(hù)結(jié)構(gòu)層和二次支護(hù)結(jié)構(gòu)層均優(yōu)選設(shè)置為內(nèi)含鋼拱架的噴射混凝土結(jié)構(gòu)。

上述的隧道加固用承載結(jié)構(gòu)中，所述二次支護(hù)結(jié)構(gòu)層優(yōu)選包括支承于所述支護(hù)結(jié)構(gòu)層下方的第一層鋼拱架混凝土結(jié)構(gòu)層和支承于第一層鋼拱架混凝土結(jié)構(gòu)層下方的第二層鋼拱架混凝土結(jié)構(gòu)層。

上述的隧道加固用承載結(jié)構(gòu)中，所述高強(qiáng)粉末混凝土優(yōu)選是由以下質(zhì)量份數(shù)的水泥、硅灰、粉煤灰、納米SiO₂、石英粉、石英砂、減水劑與水混合并向該混合料中摻入鍍銅鋼纖維后配制得到：

水泥???100份

硅灰???20～30份

粉煤灰?10～12份?

納米SiO_2??0.1～0.12份

石英粉?18～22份

石英砂?110～130份

減水劑?1.5～1.8份。

上述的隧道加固用承載結(jié)構(gòu)中，所述水泥和硅灰的總質(zhì)量與所述水的質(zhì)量比優(yōu)選為5～6。

上述的隧道加固用承載結(jié)構(gòu)中，所述鍍銅鋼纖維的添加量優(yōu)選按所述混合料體積的1%～3%計。

上述的隧道加固用承載結(jié)構(gòu)中，所述補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)層的厚度優(yōu)選為4cm～12cm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于：本實用新型利用原施作的支護(hù)結(jié)構(gòu)（噴混凝土+鋼拱架）和增設(shè)的二次支護(hù)結(jié)構(gòu)作為隧道的永久承載結(jié)構(gòu)層，再采用高和易性的高強(qiáng)粉末混凝土澆注的薄層結(jié)構(gòu)作為永久承載結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)層，由于該補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)層具有很高的抗壓和抗彎折能力，其與永久承載結(jié)構(gòu)層共同作為隧道加固用的承載結(jié)構(gòu)，該承載結(jié)構(gòu)的密實性好，具有很高的抗?jié)B性，大大提高了隧道承載結(jié)構(gòu)的耐久性。

總的來說，本實用新型的隧道加固用承載結(jié)構(gòu)不僅施工工藝簡單、操作方便，而且加固效果非常理想，施工成本較低，能夠大大提高隧道施工和運(yùn)營過程中的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例中經(jīng)加固方法加固后得到的承載結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖2為圖1中A處的局部放大圖。

圖例說明

1、支護(hù)結(jié)構(gòu)層；2、二次支護(hù)結(jié)構(gòu)層；21、第一層鋼拱架混凝土結(jié)構(gòu)層；22、第二層鋼拱架混凝土結(jié)構(gòu)層；3、補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)層；4、二襯矮邊墻；5、永久承載結(jié)構(gòu)層。

具體實施方式

以下結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步描述。

實施例

如圖1所示，在某一隧道的施工過程中，在拱頂已經(jīng)施作了“噴混凝土+鋼拱架”的支護(hù)結(jié)構(gòu)層1，但是在施工初期由于支護(hù)結(jié)構(gòu)層1的變形過大，且變形速率過大，因此采用了本實用新型的隧道加固用承載結(jié)構(gòu)對該隧道進(jìn)行加固。