[實用新型]軟弱圍巖隧道復合超前支護結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820524583.1
• 申請日: 2018-04-12
• 公開（公告）號: CN208168898U
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 夏至;常喜梅;施霄飛
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇中設(shè)集團股份有限公司
• 主分類號: E21D11/18
• 分類號: E21D11/18;E21D11/10
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良

本實用新型涉及軟弱圍巖隧道的支護結(jié)構(gòu)，具體為一種軟弱圍巖隧道復合超前支護結(jié)構(gòu)，其包括導向架、導管和管棚，所述導向架為縱向間距70?80cm的工字鋼拱架；所述導管和管棚的一端與導向架焊接，并在隧道拱頂125?128°范圍內(nèi)設(shè)置，導管與管棚成排間隔設(shè)置；導向架外噴射混凝土形成導向墻。本實用新型施工方便、工效高、經(jīng)濟可靠、能有效的解決了軟弱圍巖隧道的超前支護問題；充分利用鋼拱架作為管棚導向架，施工方便快速；管棚、導管和型鋼骨架組合方式，剛?cè)岵⑴e，對軟弱圍巖的加固效果較好；管棚注漿效果好，對軟弱土層的自身固化，提高了支護強度；經(jīng)濟可靠、能有效的解決了軟弱圍巖隧道的超前支護問題，可廣泛推廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及軟弱圍巖隧道的支護結(jié)構(gòu)，具體為一種軟弱圍巖隧道復合超前支護結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國各項基礎(chǔ)設(shè)施也在不斷發(fā)展與完善。由于地形、地域比較復雜，在建設(shè)公路、鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施時就需要建設(shè)大量隧道以滿足生產(chǎn)和生活要求。隧道建設(shè)不可避免地會遇到諸如軟弱巖層、斷層、節(jié)理、裂隙和軟弱夾層等不良地質(zhì)情況；“新奧法的應(yīng)用和推廣使得支護結(jié)構(gòu)被賦予了新的支護理念，當隧道通過軟弱破碎帶時，圍巖與隧道結(jié)構(gòu)受力復雜多變，位移與力學變化隨著時間是如何變化的難以把握，施工風險較大。

隧道內(nèi)的超前支護和初期支護是施工安全的關(guān)鍵工序， 根據(jù)采取的加固措施對周圍地層特性和應(yīng)力分布的影響，可將超前支護分為地層改良法和預支護法。地層改良法就是提高開挖面周圍地層土的特性的方法，這種方法包括注漿、土壤加固、排水和地層凍結(jié)等；預支護法就是在隧道開挖前，先超前對圍巖進行加固，以增加圍巖的自穩(wěn)能力，并使開挖面周圍應(yīng)力干擾達到最小的方法。超前支護方法主要包括：管棚法，機械預切糟法，預襯砌法，水平旋噴注漿法，超前導管法，超前錨桿法、凍結(jié)法等等。其中管棚法、水平旋噴注漿法、導管法等支護方法同時也改良和加固了地層。

實踐表明超前支護體系能夠有效地限制地面沉降，并全面地保持自然地層在穩(wěn)定狀態(tài)下開挖隧道。研究表明地面的整個沉降量的30%-40%和地下地層的整個沉降量的40%-50%是在一般的支護開始發(fā)生作用之前發(fā)生的，超前支護對地面沉降有30-35%的抑制效果，對隧道頂上地層(拱頂)沉降有40%的抑制效果，所以，加固掌子面前方的地層對抑制地面沉降有非常重要的作用。超前支護技術(shù)作為加固地層、穩(wěn)定拱頂及掌子面、減少地表沉降的輔助施工工法，己經(jīng)在地下工程施工中得到了廣泛地應(yīng)用。

目前隧道建設(shè)中進洞支護一般采用大管棚支護，洞內(nèi)支護一般采用超前導管支護。對于軟弱圍巖的隧道，洞內(nèi)采用超前導管支護已不能滿足工程需要，需要配合水平旋噴注漿等工藝，施工工序繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型旨在解決上述問題，提供一種軟弱圍巖隧道復合超前支護結(jié)構(gòu)，以超前導管與洞內(nèi)管棚配合，輔以鋼拱架支護，適應(yīng)性廣泛，施工簡單方便，工效高。

按照本實用新型的技術(shù)方案，所述軟弱圍巖隧道復合超前支護結(jié)構(gòu)，包括導向架、導管和管棚，所述導向架為縱向間距70-80cm的工字鋼拱架；所述導管和管棚的一端與導向架焊接，并在隧道拱頂125-128°范圍內(nèi)設(shè)置，導管與管棚成排間隔設(shè)置；導向架外噴射混凝土形成導向墻。

進一步的，所述導管和管棚平行設(shè)置，導管和管棚與導向墻之間夾角為10-15°。

進一步的，相鄰的兩排管棚之間設(shè)置兩排導管。

進一步的，所述導管的長度為4.2-4.8m，直徑為40-44mm，環(huán)向間距48-52cm。

進一步的，所述管棚的長度為12-14m，直徑為86-93mm，環(huán)向間距58-62cm。

進一步的，所述管棚鉆孔采用隔號鉆孔，導管鉆孔采用逐號鉆孔。

進一步的，所述管棚內(nèi)充填水泥砂漿。