[發明專利]用于大變形地層的隧道支護結構及其施工工法

有效

• 申請號: 201310491598.4
• 申請日: 2013-10-18
• 公開（公告）號: CN103527219A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 鄭建國;李玉文;林國進;王聯;鄭金龍;李曉洪;田尚志;高世軍;田志宇;丁堯
• 申請（專利權）人: 四川省交通運輸廳公路規劃勘察設計研究院
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21D11/14
• 代理公司: 成都希盛知識產權代理有限公司 51226
• 代理人: 陳澤斌

1.用于大變形地層的隧道支護結構，沿隧道環向包括頂部的拱頂（11）、底部的仰拱（12）及兩側邊墻（13），沿隧道徑向包括外層的初期支護（21）、內層的二次襯砌（23）以及位于初期支護（21）和二次襯砌（23）之間的防水層（22），所述初期支護（21）采用含有鋼筋網和鋼拱架的噴錨結構構成；其特征在于：

在所述初期支護（21）和二次襯砌（23）之間設置有內層初期支護（22），所述防水層（24）位于內層初期支護（22）和二次襯砌（23）之間，所述內層初期支護（22）采用含有鋼筋網和鋼拱架的噴射混凝土結構構成。

2.如權利要求1所述的用于大變形地層的隧道支護結構，其特征在于：所述初期支護（21）和內層初期支護（22）的鋼拱架沿隧道縱向間隔設置。

3.如權利要求1所述的用于大變形地層的隧道支護結構，其特征在于：所述初期支護（21）的錨固結構包括錨桿（27）和注漿小導管（28）。

4.如權利要求1、2或3所述的用于大變形地層的隧道支護結構，其特征在于：所述內層初期支護（22）的橫斷面呈倒U形并由一側邊墻（13）底部經拱頂（11）延伸至另一側邊墻（13）底部；在仰拱（12）處，由初期支護（21）、二次襯砌（23）及內層初期支護（22）兩端封閉構成的間隙內設置有回填層（29）。

5.如權利要求4所述的用于大變形地層的隧道支護結構，其特征在于：所述回填層（29）采用噴射混凝土結構構成。

6.采用如權利要求1所述用于大變形地層的隧道支護結構的施工工法，包括如下步驟：

A、施作超前支護；

B、開挖隧道洞身；

C、緊跟掌子面施作初期支護（21）；

D、監控圍巖的變形情況，根據監控數據確定圍巖的變形收斂趨勢，并根據監控情況進行下述施作；

E1、當圍巖變形呈收斂趨勢時，在初期支護（21）表面鋪設防水層（24），并在初期支護（21）變形穩定后，根據實際的斷面輪廓施作二次襯砌（23），完成該段隧道支護結構的施工；

E2、當圍巖變形無收斂趨勢時，則根據如下步驟施工：

a、根據初期支護（21）的理論強度及圍巖的變形速率，確定初期支護（21）的可控變形量，在初期支護（21）變形量達到可控變形量時，施作內層初期支護（22）；

b、監控圍巖的變形情況，根據監控數據確定圍巖的變形收斂趨勢，再根據監控情況進行下述施作；

c1、當圍巖變形呈收斂趨勢時，在內層初期支護（22）表面鋪設防水層（24），并在內層初期支護（22）變形穩定后，根據實際的斷面輪廓施作二次襯砌（23），完成該段隧道支護結構的施工；

c2、當圍巖變形無收斂趨勢時，根據監控數據對二次襯砌（23）進行強化處理，并在內層初期支護（21）變形侵入二次襯砌（23）的凈空前，在內層初期支護（22）表面鋪設防水層（24），并根據實際的斷面輪廓施作二次襯砌（23），完成該段隧道支護結構的施工。

7.如權利要求6所述的用于大變形地層的隧道支護結構的施工工法，其特征在于：在所述步驟B中，開挖循環進尺與初期支護（21）鋼拱架的設置間距相適應。