[發明專利]偏壓溶腔環境下的隧道支護結構及施工方法

在審

• 申請號: 201510538561.1
• 申請日: 2015-08-28
• 公開（公告）號: CN105178979A
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 韋慶武;武睿;李勇良;譚志乾;劉曉煜;李先健;韋露明;蔡文勝;符望春
• 申請（專利權）人: 中鐵二十五局集團第四工程有限公司;中鐵二十五局集團有限公司
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D11/14;E21D21/00;E21D20/02
• 代理公司: 廣州致信偉盛知識產權代理有限公司 44253
• 代理人: 李東來

技術領域

本發明涉及一種隧道施工中使用的支護結構，以及隧道施工方法。

背景技術

公路、鐵路穿越山體時需要建設隧道，在隧道施工過程受抵制環境的影響較大。當隧道施工遇巖溶及斷裂構造發育地帶時，施工難度非常大，施工時，隧道或隧道外圍會遇到多個大、中型溶腔，由于隧道位于溶腔的位置，以及溶腔內填充情況不同等原因，會導致隧道兩側受力不均，產生偏壓，形成偏壓溶腔。在偏壓溶腔環境下施工時，因偏壓的存在，隧道支護結構容易出現傾斜、變形，甚至坍塌的問題，帶來安全風險。

發明內容

本發明旨在給出一種能夠很好適應偏壓溶腔環境的隧道支護結構，以及所述支護結構的施工方法。

本發明所述的偏壓溶腔環境下的隧道支護結構，包括：隧道內縱向布置的一列門型框架和隧道壁面設置的鋼絲網，門型框架通過支撐件與隧道壁面設置的鋼絲網連接，對鋼絲網進行支撐；在隧道的外圍設置徑向打入外圍土體內的錨桿，鋼絲網同樣與這些錨桿固連為一體；在隧道的兩側，相鄰門型框架之間位置，分別設置有多個由隧道壁面深入到穩定巖基內部的錨索，錨索水平或略微向上傾斜設置；錨索的兩端則被拉緊產生預應力，錨索的一端錨固于穩定巖基內部，另一端則錨固在隧道壁面的錨索入口處設置的錨具上，所述錨具則安裝在設置與錨索入口處的錨下承臺上，而錨下承臺則同時與前后兩側相鄰的門型鋼架相固連。

本發明所述的偏壓溶腔環境下隧道支護結構的施工方法，包括如下步驟：

采用三臺階預留核心土法開挖隧道，保留中心泥土暫時不挖去；

由隧道壁面向外圍打入多根徑向布置的錨桿，并通過錨桿上的注漿孔注漿；注漿終注壓力控制在0.2Mpa；錨桿呈梅花型布置，各注漿孔擴散半徑相鄰兩兩部分重疊，使相鄰錨桿在漿液凝固后可連成一體；

在隧道壁面內側安裝鋼絲網，鋼絲網與各錨桿均相固聯；

在隧道內縱向安裝門形鋼架，門形鋼架通過支撐件與壁面內側的鋼絲網連接，通過支撐件支撐鋼絲網；

鉆孔：在隧道兩側、縱向布置的各門型鋼架之間，采用鉆機由壁面向外側鉆孔直至鉆孔深度達到進入穩定巖體一定距離；鉆孔方向與水平面平行或略向上傾斜；鉆進達到要求深度之后，不立即停鉆，在停止進尺的情況下，穩鉆1-2分鐘，以防止孔底端部尖滅，達不到錨固直徑；

制作錨索：截取多根所需長度的鋼絞線并在編索平臺上拉直，使各鋼絞線呈圓周方向均勻布置，將注漿管設置在各鋼絞線的中部，牢靠捆扎在各鋼絞線的中間，注漿管的管端距離錨索末端不得超過20cm，管底出口處用膠布封住，以防止沉放時土或沉渣進入管口；在錨索與注漿管之間安裝多個隔離架，隔離架在與鋼絞線和注漿管對應的位置設置相應的通孔，可同時套在鋼絞線和注漿管外，將注漿管與鋼絞線相固定，相鄰隔離架間的間距控制在1.0～1.5m；在錨索末端牢固安裝導向帽；

清洗：對錨孔用風、水沖洗錨孔，并排盡殘渣和污水，使鉆孔孔壁無粘土或粉砂滯留；

下錨：將制作好的錨索，平順、緩緩推送至孔底；保證下錨深度誤差控制在±10cm；

錨索注漿：從注漿管注入拌合好和水泥漿，一次從孔底進行有壓注漿，注漿完后靜置待凝；水泥漿強度控制為M35，注漿壓力控制在0.8MPa；注漿管的插入深度控制在注漿管頭部距孔底50～100mm，注漿結束時，穩壓5～10分鐘，以使注漿充分；

在隧道壁面的摸索入口處安裝錨下承臺，將錨下承臺同時與兩側的門型鋼架固連；并在錨下承臺上安裝錨具，將錨索通過錨具固定在錨下承臺上；

對錨索進行預應力張拉，采用分級張拉的方式進行；張拉完成后再次將錨索緊固在錨具上；

而后挖除中心泥土；施工隧道仰拱；施工二次襯砌，從而完成偏壓溶腔環境下的隧道施工。