[發(fā)明專利]一種高地應(yīng)力隧道局部病害快速處置裝置與方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811384767.3
• 申請(qǐng)日: 2018-11-20
• 公開（公告）號(hào): CN109268019B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王軍保;張玉偉;宋戰(zhàn)平;付君;楊騰添
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安建筑科技大學(xué)
• 主分類號(hào): E21D9/00
• 分類號(hào): E21D9/00;E21D11/14;E21D11/18;E21D11/10;E21D11/38;E21D20/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

本發(fā)明公開了一種高地應(yīng)力隧道局部病害快速處置裝置與方法，本發(fā)明針對(duì)局部隧道病害，首先進(jìn)行病害探查與識(shí)別，在隧道病害范圍內(nèi)架設(shè)臨時(shí)鋼拱架，并在在隧道病害范圍內(nèi)的上方和下方分別打入鎖頂鋼管和鎖底鋼管，保障施工過程安全，使本方法能夠快速定位，并進(jìn)行局部治理，施工在列車同行的天窗時(shí)間進(jìn)行，對(duì)列車運(yùn)行影響較小；本方法具有極強(qiáng)的針對(duì)性，能夠針對(duì)小型隧道病害進(jìn)行快速治理，避免常規(guī)治理手段的治理效果欠佳問題，同時(shí)可節(jié)約成本，綠色環(huán)保，具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于隧道病害治理領(lǐng)域，具體涉及一種高地應(yīng)力隧道局部病害快速處置裝置與處治方法。

背景技術(shù)

目前我國(guó)已經(jīng)修建公路、鐵路隧道數(shù)千座，隧道所處的地質(zhì)條件非常復(fù)雜，隧道建成運(yùn)營(yíng)后，可能隨著運(yùn)營(yíng)年限的增加逐漸出現(xiàn)各種病害。隧道出現(xiàn)病害的原因較為復(fù)雜，一般可認(rèn)為有三方面因素：首先是設(shè)計(jì)原因，隧道設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù)不夠合理，隨著隧道運(yùn)營(yíng)襯砌混凝土耐久性不足，導(dǎo)致逐漸出現(xiàn)各種病害；其次是施工因素，隧道施工過程中可能出現(xiàn)局部施工質(zhì)量問題，如局部襯砌混凝土振搗不密實(shí)、或者厚度不夠，隨著運(yùn)營(yíng)也可能導(dǎo)致病害出現(xiàn)；另外是地質(zhì)因素，隧道開挖臨空面會(huì)有匯水效應(yīng)，水環(huán)境改變導(dǎo)致隧道周圍地質(zhì)條件變差，圍巖壓力增大，還有可能地質(zhì)構(gòu)造原因造成局部地應(yīng)力變大，原有的襯砌強(qiáng)度已經(jīng)不能滿足承載強(qiáng)度，從而出現(xiàn)各種病害。隨著我國(guó)基建交通設(shè)施的使用年限增加，后續(xù)將出現(xiàn)越來越多的隧道病害問題，如何及時(shí)、快速、有效的處理好隧道病害，具有重要意義。

目前隧道病害處治尚沒有較好的辦法，常常是掛網(wǎng)噴射混凝土處治，病害嚴(yán)重時(shí)需要拆除二襯并重新做，前者處治效果并不理想，常常是治標(biāo)不治本，隨著運(yùn)營(yíng)時(shí)間增加，仍可能發(fā)生二次病害，后者處治費(fèi)用高，且處治時(shí)間長(zhǎng)，影響列車的正常運(yùn)營(yíng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種高地應(yīng)力隧道局部病害快速處置裝置與方法，能夠?qū)τ谝?guī)模較小的病害力求在不影響正常通車的情況下快速修補(bǔ)，節(jié)約維修成本，確保隧道的運(yùn)營(yíng)安全。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種高地應(yīng)力隧道局部病害快速處治方法，包括以下步驟：

步驟一，隧道病害探查與識(shí)別，并確定隧道病害面積；

步驟二，在隧道病害范圍內(nèi)架設(shè)臨時(shí)鋼拱架；

步驟三，在隧道病害范圍內(nèi)的上方和下方分別打入若干鎖頂鋼管和若干鎖底鋼管，并分別注漿，鎖頂鋼管和鎖底鋼管對(duì)應(yīng)設(shè)置；

步驟四，清除隧道病害處的原襯砌的混凝土；

步驟五，在病害范圍內(nèi)的圍巖上開鑿應(yīng)力釋放孔；

步驟六，在應(yīng)力釋放孔上打入錨桿，并給錨桿內(nèi)注漿；

步驟七，在對(duì)應(yīng)的鎖頂鋼管和鎖底鋼管間設(shè)置鋼支撐；

步驟八，在隧道病害處表面噴涂混凝土初噴層，并找平施工面；

步驟九，在施工面上敷設(shè)防水層；

步驟十，在防水層上噴射復(fù)噴層，并養(yǎng)護(hù)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度；

步驟十一，拆除臨時(shí)鋼拱架；

步驟十二，在復(fù)噴層表面進(jìn)行美化，得到美化表層，最終完成隧道局部病害處治。

鎖頂鋼管和鎖底鋼管均采用直徑32mm帶注漿孔的空心鋼管。

應(yīng)力釋放孔的直徑為20mm，深度為3m。

錨桿長(zhǎng)度為4m。

鋼支撐采用截面為矩形的鋼管，鋼支撐與鎖頂鋼管和鎖底鋼管間通過焊接連接。

初噴層和復(fù)噴層均采用濕噴混凝土，初噴層的厚度為10cm，復(fù)噴層的厚度為60cm。