[發明專利]一種穿越泥石流堆積區隧道支護結構及其施工方法

在審

• 申請號: 201811322076.0
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109372520A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 蔡欣陽;榮耀;胡慶生;李棟;吳沈鳳;陳傳健;何俊明
• 申請（專利權）人: 大成工程建設集團有限公司;江西省交通科學研究院
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D11/14;E21D20/00;E21D11/00;E21D11/18;E21D11/10;E02B7/02
• 代理公司: 南昌卓爾精誠專利代理事務所(普通合伙) 36133
• 代理人: 羅茶根

1.在此處一種穿越泥石流堆積區隧道支護結構，其特征在于，包括地表在泥石流溝上布設的攔擋壩、排導槽和地下沿隧道徑向由外向內依次布設的超前支護、初期支護和二次襯砌；所述攔擋壩沿泥石流溝橫向布設，所述排導槽沿泥石流溝縱向布設；所述超前支護包括由地表向隧道掌子面前方泥石流堆積體中施做的超前帷幕注漿結構體以及在隧道拱部沿周向間隔布設的超前大管棚和超前小導管；所述初期支護包括沿隧道徑向由外向內依次布設的錨桿、基底加固樁、鋼拱架、鋼筋網和初噴混凝土層，形成了三維立體的隧道支護結構。

2.根據權利要求1所述的穿越泥石流堆積區隧道支護結構，其特征在于，所述攔擋壩可布設一級以上，壩體上設有若干排水孔。

3.根據權利要求1所述的穿越泥石流堆積區隧道支護結構，其特征在于，所述排導槽槽底設有由防水板和混凝土組成的保護層。

4.根據權利要求1所述的穿越泥石流堆積區隧道支護結構，其特征在于，所述超前帷幕注漿結構體沿隧道縱向逐次施做。

5.根據權利要求1所述的穿越泥石流堆積區隧道支護結構，其特征在于，所述超前大管棚由鋼管絲扣連接而成，鋼管前端焊制成圓錐狀，沿隧道拱部開挖輪廓線周向布設。

6.根據權利要求1所述的穿越泥石流堆積區隧道支護結構，其特征在于，所述超前小導管為管身鉆有梅花形孔眼、前端呈尖錐狀封閉、后段焊有鋼筋、管尾與球閥連接的無縫鋼管，所述超前小導管沿隧道拱部開挖輪廓線周向布設于超前大管棚之間，所述超前小導管可沿隧道徑向單層或多層布設。

7.根據權利要求1所述的穿越泥石流堆積區隧道支護結構，其特征在于，所述鋼拱架各單元由連接板焊接成型，各單元之間由螺栓連接，所述鋼拱架在縱向上由鋼筋焊接定位。

8.根據權利要求1所述的穿越泥石流堆積區隧道支護結構，其特征在于，所述錨桿包括沿隧道徑向分別布設在拱頂的中空錨桿和邊墻的砂漿錨桿。

9.根據權利要求1所述穿越泥石流堆積區隧道支護結構，其特征在于，所述基底加固樁為在隧道底板橫向上呈扇形布設的傾斜樁。

10.一種穿越泥石流堆積區隧道支護結構施工方法，其特征在于，包括權利要求1所述的穿越泥石流堆積區隧道支護結構，其步驟如下：

A、布設攔擋壩：在隧道輪廓線對應的地表泥石流溝段上游無斷層、滑坡、崩塌等不良地質的位置橫向布設攔擋壩于基巖之上；

B、布設排導槽：在隧道輪廓線對應的地表泥石流溝段的上游和下游均不小于5倍隧道洞徑范圍的泥石流溝心鋪設防水板，澆筑混凝土保護層，在溝心兩側構筑混凝土排導槽壩體；

C、超前預測預報：采用超前地質預報或超前地質預報、遠近距離物探的方法，探明隧道前方泥石流堆積體準確位置；

D、超前帷幕注漿：在隧道開挖至泥石流堆積區前，在掌子面上掛設鋼筋網，沿隧道縱向布設水平錨桿，噴射混凝土全斷面封閉掌子面，在地表以1m×1m間距梅花形布設注漿管，采用1:1配比的水泥-水玻璃雙液漿對掌子面前方泥石流堆積體逐次注漿加固，橫向加固范圍不小于隧道開挖輪廓線外5m；

E、大管棚超前支護結構施工：沿隧道拱部開挖輪廓線120°范圍周向布設直徑108mm、長度20~30m、環向間距不大于0.5m的超前大管棚，大管棚每循環水平搭接長度為2~4m；

F、小導管超前支護結構施工：沿隧道拱部開挖輪廓線120°范圍超前大管棚之間周向布設外插角不大于10°、長度3~5m、直徑25~50mm、環向間距不大于0.5m的超前小導管，小導管每循環水平搭接長度為1~2m；

G、隧道上臺階開挖與初期支護結構施工：開挖隧道上臺階，架設縱向間距不大于0.8m的上臺階鋼拱架，掛設鋼筋網，噴射混凝土，在拱頂沿隧道徑向布設錨桿；

H、隧道中、下臺階開挖與初期支護結構施工：重復步驟F完成隧道中、下臺階的開挖與初期支護，各部鋼拱架單元間由螺栓連接；

I、仰拱開挖與初期支護結構施工：開挖隧道仰拱，施做直徑0.15~0.3m、深度6~10m、橫向布設間距不大于0.5m、縱向布設間距不大于1m的基底加固樁，安設仰拱鋼拱架，并與鋼拱架焊接閉合；

J、二次襯砌：在初期支護體內周設置二次襯砌，二次襯砌距離掌子面距離不大于60m；

K、依次循環步驟C~I直至通過泥石流堆積區。