[發(fā)明專利]一種高鐵隧底過水溶洞的加固結(jié)構(gòu)及其施工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711380440.4
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN107905799B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龍廷;于忠永;翟朝暉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國建筑土木建設(shè)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(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11004
• 代理人: 晁璐松;朱麗巖

一種高鐵隧底過水溶洞的加固結(jié)構(gòu)及其施工方法，加固結(jié)構(gòu)包括溶洞、施工斜坡通道和出渣豎井，加固結(jié)構(gòu)還包括噴錨網(wǎng)支護層，噴錨網(wǎng)支護層包括錨桿、鋼筋掛網(wǎng)和混凝土噴射層，加固結(jié)構(gòu)還包括拱涵，拱涵包括拱涵基礎(chǔ)、拱涵邊墻和拱涵拱圈，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密實。施工方法包括溶腔開挖和溶腔清理、出渣豎井開挖和出渣施工、拱涵施工和溶腔回填等步驟。本發(fā)明結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，排水效果良好，可以確保施工安全，適用于高速鐵路隧底過水型巖溶處理，尤其是具有一定規(guī)模和尺度的有水巖溶。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明為隧道加固領(lǐng)域，特別是一種高速鐵路隧底過水型巖溶的加固結(jié)構(gòu)及其施工方法。

背景技術(shù)

在隧道施工過程中，溶洞使隧道的施工力學(xué)動態(tài)更為復(fù)雜，易造成圍巖中應(yīng)力的過度集中，隧道周邊變形量增加，并可能引起隧道開挖中局部圍巖的坍塌、掉塊，影響隧道施工，直接危及施工人員和機械設(shè)備的安全。然而具有一定規(guī)模和尺度的過水型巖溶空洞，不僅影響隧道的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，危及隧道施工的安全，影響隧道施工的進度，還會因處理不當(dāng)例如支撐加固不強、巖溶水通道堵水引起地下水壓力過大，造成隧道凸起、坍塌等事故，嚴(yán)重影響隧道的運行安全。目前常用的下穿過水型巖溶隧道處理方法一般采用鋼筋混凝土圓管涵或托梁搭配鋼筋混凝土板的跨越結(jié)構(gòu)，這種跨越結(jié)構(gòu)對隧底過水型溶洞進行處理的方式存在施工周期長、隧底溶腔內(nèi)施工安全風(fēng)險較高的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高鐵隧底過水溶洞的加固結(jié)構(gòu)及其施工方法，要解決下穿過水型巖溶隧道的采用鋼筋混凝土圓管涵或托梁搭配鋼筋混凝土板的跨越結(jié)構(gòu)存在施工周期長隧底溶腔內(nèi)施工安全風(fēng)險較高的技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種高鐵隧底過水溶洞的加固結(jié)構(gòu)，包括高鐵隧道以及位于高鐵隧道下方圍巖內(nèi)的溶洞，還包括在溶洞入口處開挖的施工斜坡通道和在溶洞的頂部與高鐵隧道的底部貫通開挖的出渣豎井，施工斜坡通道位于高鐵線路和高鐵隧道邊墻之間設(shè)置，

所述加固結(jié)構(gòu)還包括溶洞的噴錨網(wǎng)支護層，所述噴錨網(wǎng)支護層包括錨桿、鋼筋掛網(wǎng)和混凝土噴射層，所述錨桿打入溶腔壁頂部背側(cè)的圍巖內(nèi)，所述鋼筋掛網(wǎng)掛在溶腔壁全斷面的表面，所述混凝土噴射層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(wǎng)，

所述加固結(jié)構(gòu)還包括與溶洞走向和溶洞高度相適應(yīng)設(shè)置的鋼筋混凝土的拱涵，所述拱涵包括拱涵基礎(chǔ)、拱涵邊墻和拱涵拱圈，所述拱涵邊墻的底部嵌入涵洞底部的圍巖內(nèi)，所述拱涵拱圈的兩端搭在拱涵邊墻上，所述拱涵拱圈內(nèi)嵌入有格柵鋼架，所述拱涵的長度大于高鐵隧道與溶洞空間交疊部分的長度，拱涵的底部形成過水通道，

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密實。

所述出渣豎井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(jié)構(gòu)，其混凝土標(biāo)號不小于C30。

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

所述鋼筋掛網(wǎng)的網(wǎng)孔大小為20cm×20cm，鋼筋的直徑不小于8mm；

所述混凝土噴射層的厚度不小于10m，其混凝土標(biāo)號不小于C25。

所述回填混凝土的標(biāo)號不小于C25。

所述拱涵的混凝土標(biāo)號不小于C25，

所述格柵鋼架包括沿拱涵縱向間隔設(shè)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(shè)置，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(shè)置間距不大于0.5m；

所述拱涵邊墻的底部底嵌入圍巖的深度不小于0.5m。

所述溶洞的內(nèi)部增設(shè)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。