[發(fā)明專利]軟弱大變形流變性巖體大斷面隧道緩沖讓壓支護結(jié)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410354346.1
• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN104265323A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設計）人: 陽軍生;楊安民;肖小文;高世軍;王立川
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D11/38
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 鄧建輝

技術領域

本發(fā)明涉及一種隧道支護結(jié)構(gòu)，具體涉及一種軟弱大變形流變性巖體大斷面隧道緩沖讓壓支護結(jié)構(gòu)。

背景技術

對于軟弱圍巖大斷面隧道，需允許圍巖發(fā)生一定變形，然后進行支護；若采用傳統(tǒng)的支護理論，充分發(fā)揮圍巖的承載作用，圍巖變形將難以有效控制。目前針對此類隧道，主要采取加強初支，盡快施作仰拱和二襯的方法，以保證隧道施工安全。然而對于存在流變性的軟弱大變形巖體，在二襯施作完畢后，過大的圍巖流變壓力常導致襯砌結(jié)構(gòu)開裂破壞。為此，有必要研發(fā)一種適用于軟弱大變形流變性巖體大斷面隧道的緩沖讓壓支護結(jié)構(gòu)，以保證二襯及時施作條件下，襯砌結(jié)構(gòu)的安全。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種能保證二襯及時施作條件下襯砌結(jié)構(gòu)的安全且施工工藝簡單、技術經(jīng)濟可行的軟弱大變形流變性巖體大斷面隧道緩沖讓壓支護結(jié)構(gòu)。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供的軟弱大變形流變性巖體大斷面隧道緩沖讓壓支護結(jié)構(gòu)，其特征是：在隧道的初支1上全環(huán)鋪設有EPS層2，采用鋼筋錨釘5將所述的EPS層2固定在所述的初支1上，在所述的EPS層2上鋪設有防水板3，在所述的防水板3施作有二襯4。

所述的EPS層2的材料密度為12kg/m³～15kg/m³。

所述的EPS層2的厚度為6cm～10cm。

所述的鋼筋錨釘5布置密度為拱部3點/m²～4點/m²，邊墻2點/m²～3點/m²。

采用上述技術方案的軟弱大變形流變性巖體大斷面隧道緩沖讓壓支護結(jié)構(gòu)，其作用原理為：EPS(中文名是可發(fā)性聚苯乙烯)材料具有超輕型、可壓縮和泊松比近于0的特性，能夠吸收一定量的圍巖流變變形，且不產(chǎn)生附加的切向應力，可最大限度減少作用于二襯結(jié)構(gòu)上的圍巖壓力，從而保證軟弱大變形流變性圍巖大斷面隧道，在及時施作二襯條件下的襯砌結(jié)構(gòu)安全。

采用本發(fā)明的效用：本發(fā)明既允許圍巖在施作襯砌后產(chǎn)生一定量的流變變形，又讓圍巖變形量在可控范圍內(nèi)，并減少作用于二襯結(jié)構(gòu)上的圍巖壓力。因而在二襯及時施作條件下，可保證襯砌結(jié)構(gòu)的安全。同時，防水板與EPS層接觸，可最大限度避免防水板的破壞。

綜上所述，本發(fā)明是一種能保證二襯及時施作條件下襯砌結(jié)構(gòu)的安全且施工工藝簡單、技術經(jīng)濟可行的軟弱大變形流變性巖體大斷面隧道緩沖讓壓支護結(jié)構(gòu)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖面示意圖。

附圖中：1-初支，2-EPS層，3-防水板，4-二襯，5-鋼筋錨釘。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。

參見圖1和圖2，在隧道的初支1上全環(huán)鋪設有EPS層2，采用鋼筋錨釘5將EPS層2固定在初支1上，EPS層2的厚度為6cm～10cm，EPS層2的材料密度為12kg/m³～15kg/m³，在EPS層2上鋪設有防水板3，在防水板3上施作有二襯4。

參見圖1和圖2，本發(fā)明的施工步驟是：

a、清理初支1的表面：在隧道開挖并初支1后，清理初支1的表面。清除初支1的表面尖銳物，并保證初支1的平整度符合D/L≤1/6(D為初支表面兩相鄰凸面凹進去的深度；L為初支表面相鄰兩凹面的距離)；

b、鋪設EPS層2：沿隧道的初支1全環(huán)鋪設EPS層2，厚度控制為6cm～10cm，用鋼筋錨釘5進行固定，鋼筋錨釘5布置密度為拱部3點/m²～4點/m²，邊墻2點/m²～3點/m²；

c、鋪設防水板3及施作仰拱和二襯4：在EPS層2上鋪設防水板3，然后施作仰拱和二襯4。