[發明專利]一種高鐵隧底過水溶洞的加固結構及其施工方法

有效

• 申請號: 201711380440.4
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN107905799B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 龍廷;于忠永;翟朝暉
• 申請（專利權）人: 中國建筑土木建設有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D11/10;E21D11/15;E21D20/00
• 代理公司: 北京中建聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11004
• 代理人: 晁璐松;朱麗巖

1.一種高鐵隧底過水溶洞的加固結構，包括高鐵隧道以及位于高鐵隧道下方圍巖內的溶洞，其特征在于：高鐵隧道和溶洞空間交疊，還包括在溶洞入口處開挖的施工斜坡通道（13）和在溶洞（1）的頂部與高鐵隧道（2）的底部貫通開挖的出渣豎井（3），施工斜坡通道（13）位于高鐵線路左線（21）和高鐵隧道左邊墻線（24）之間，

所述加固結構還包括溶洞的噴錨網支護層，所述噴錨網支護層包括錨桿（4）、鋼筋掛網（5）和混凝土噴射層（6），所述錨桿打入溶腔壁頂部背側的圍巖內，所述鋼筋掛網（5）掛在溶腔壁全斷面的表面，所述混凝土噴射層（6）噴射于打錨桿部分的溶腔壁表面并覆蓋該部分的鋼筋掛網（5），

所述加固結構還包括與溶洞走向和溶洞高度相適應設置的鋼筋混凝土的拱涵（7），所述拱涵（7）包括拱涵基礎（73）、拱涵邊墻（71）和拱涵拱圈（72），全部拱涵基礎（73）和拱涵邊墻（71）底部嵌入涵洞底部的圍巖內，所述拱涵拱圈的兩端搭在拱涵邊墻上，所述拱涵拱圈（72）內嵌入有格柵鋼架（74），所述拱涵（7）的長度大于高鐵隧道（2）與溶洞（1）空間交疊部分的長度，拱涵的底部形成過水通道（12），所述施工斜坡通道、出渣豎井和拱涵外部的涵洞采用回填混凝土（8）密實，

所述回填混凝土（8）的標號不小于C25，

所述拱涵（7）的混凝土標號不小于C25，

所述格柵鋼架（74）包括沿拱涵縱向間隔設置的一組鋼架和連接相鄰兩榀鋼架的連接鋼筋，所述格柵鋼架設置雙層，相鄰兩榀鋼架的縱向間距不大于0.5m，連接鋼筋沿拱涵拱圈周向的設置間距不大于0.5m；

拱涵為豎向軸對稱，拱涵拱圈的橫截面為扇環的一部分，拱涵拱圈的尺寸始終不變，拱涵邊墻的高度隨溶洞的地形進行改變，所述拱涵邊墻（71）的底部底嵌入圍巖的深度不小于0.5m；

所述出渣豎井（3）的橫截面尺寸不小于1m×1m，所述出渣豎井的護壁為壁厚不小于0.3m的鋼筋混凝土結構，其混凝土標號不小于C30；

所述錨桿（4）在溶腔壁上呈梅花型布置，錨桿（4）之間的布置間距不大于1.2m×1.2m，錨桿（4）的直徑不小于22mm，錨桿的長度不小于3m；

所述鋼筋掛網（5）的網孔大小為20cm×20cm，鋼筋的直徑不小于8mm；

所述混凝土噴射層（6）的厚度不小于10m，其混凝土標號不小于C25；

所述溶洞的內部增設有支頂溶腔壁的鋼支撐，所述鋼支撐為鋼管支撐或型鋼支撐。

2.根據權利要求1所述的高鐵隧底過水溶洞的加固結構的施工方法，其特征在于，施工步驟如下：

步驟一，溶腔開挖和溶腔清理：

在溶洞入口處開挖施工斜坡通道，施工斜坡通道的寬度及凈高與需要進入的機械設備相適應，小型挖掘機從施工斜坡通道進入溶腔，對溶洞內的淤泥進行清除及溶洞危巖、孤石進行清理，確保施工安全；

步驟二，出渣豎井開挖和出渣施工：

自高鐵隧道向下開挖至貫通至溶洞的頂部作為出渣豎井（3），出碴施工采用電動葫蘆垂直提升，并加工鋼板料斗運輸，鋼板料斗的下方設置活動開關，人工裝碴，電動葫蘆提升到井口上面后，通過運渣車運至棄土場；

步驟三，噴錨網支護層施工：在溶腔壁上按梅花型布置打錨桿孔，并錨入錨桿（4）；然后在溶腔壁的表面掛鋼筋掛網（5）隨后噴射混凝土形成混凝土噴射層（6）；

步驟四，拱涵施工：先施工拱涵的拱涵基礎（73），然后在拱涵基礎上施工拱涵邊墻（71），在溶腔壁的底部搭設拱涵拱圈的模板支架，在模板支架上搭設模板并在模板上安裝格柵鋼架（74），隨后進行拱涵拱圈（72）的混凝土的澆筑，最后拆除模板支架和模板；

步驟五：溶腔回填：施工斜坡通道、出渣豎井以及溶洞在拱涵施工完畢后采用回填混凝土（8）密實；

所述步驟四中，格柵鋼架（74）包括拱涵縱向間隔設置的一組鋼架和連接相鄰兩榀鋼架的連接鋼筋，鋼架在工廠預先加工并運送至溶洞內，在溶洞內進行連接鋼筋與鋼架的連接施工。