[發(fā)明專利]一種錨支組合支護體系及施工方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911096017.0
• 申請日: 2019-11-11
• 公開（公告）號: CN110671125A
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李建斌;白中坤;于少輝;李洋;程鵬;蘇明浩;李鵬;畢程程
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵工程裝備集團有限公司
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D11/08;E21D20/00;E21D11/10
• 代理公司: 11359 北京高文律師事務(wù)所
• 代理人: 徐江華;李寶玉

本發(fā)明涉及一種錨支組合支護體系和其施工方法，所述錨支組合支護體系由支護面板、組裝錨桿和填充層等構(gòu)成。支護面板預(yù)留有貫通的填充預(yù)留孔和錨桿組裝孔，多塊支護面板拼裝成環(huán)后，通過預(yù)留孔洞安設(shè)組裝錨桿和空隙填充，使支護面板、填充層、錨桿與周邊圍巖形成受力整體，穩(wěn)固周邊圍巖。本發(fā)明所提供的錨支組合支護體系的建造過程能夠?qū)崿F(xiàn)隧道和地下空間的支護快速封閉成環(huán)，重建圍巖三維應(yīng)力狀態(tài)，提供穩(wěn)定空間，并能有效控制圍巖變形，杜絕噴漿作業(yè)，節(jié)約資源，減少污染，降低勞動強度、提升效率和質(zhì)量安全水平等優(yōu)點，最終實現(xiàn)隧道和地下空間初期支護的安全、快速、綠色建造。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于隧道及地下工程領(lǐng)域，具體涉及一種錨支組合支護結(jié)構(gòu)體系，以及上述錨支組合支護結(jié)構(gòu)體系的具體施工方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)階段，隧道或地下空間開挖后，通常采用敷設(shè)鋼架及鋼筋網(wǎng)片并噴射混凝土的方式形成臨時支護，輔以打設(shè)系統(tǒng)錨桿，抑制圍巖變形坍塌。其施工存在安全風險高、機械化程度低、勞動強度大、工作環(huán)境惡劣、材料浪費嚴重、質(zhì)量難保證等問題，是一種高風險、重污染、低效率的施工作業(yè)。

亦有工程采用預(yù)制高強度管片進行支護，如此則存在結(jié)構(gòu)剛度大，周邊圍巖不能有效釋放內(nèi)部應(yīng)力，無法充分發(fā)揮圍巖自身承載能力，導致臨時支護結(jié)構(gòu)的材料浪費或臨時結(jié)構(gòu)破損失效。

基于以上問題，本專利提出一種既能快速維持開挖空間的穩(wěn)定，又能按需釋放一定圍巖內(nèi)部能量的支護體系及其高效、環(huán)保的施工方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個目的是提供一種錨支組合支護體系，藉此，在隧道或地下空間開挖后，可以及時重構(gòu)巖土松弛區(qū)的三維應(yīng)力分布，有效抑制巖土松弛區(qū)的發(fā)展，實現(xiàn)圍巖(開挖擾動區(qū))較低應(yīng)力水平下的穩(wěn)定狀態(tài)。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種實施上述錨支組合支護體系的施工方法，可以實現(xiàn)地下空間初期支護的快速綠色建造，提升地下工程施工的標準化、機械化和工業(yè)化水平。

本發(fā)明可以有效解決現(xiàn)有支護體系所存在的安全、造價、工效和環(huán)保問題，具有很大的實用價值。

本發(fā)明提供一種錨支組合支護體系，包括面板、錨桿和填充層；所述面板由面板單元組合而成，面板單元為曲面或平面，多塊面板單元組合形成地下工程空間支護界面；所述錨桿貫穿面板單元上的錨桿預(yù)留孔植入到周邊圍巖中；所述填充層位于所述面板與周邊圍巖之間，由填充材料構(gòu)成。

其中，面板對開挖后的周邊圍巖進行及時封閉支護，根據(jù)具體工程情況，面板可全斷面敷設(shè)也可局部敷設(shè)。

其中，面板單元的幾何尺寸和數(shù)量根據(jù)具體工程情況進行具體設(shè)計。

其中，所述面板單元為工廠或現(xiàn)場預(yù)制，面板單元可為混凝土板、鋼筋混凝土板、鋼拱架混凝土復合板、纖維混凝土板或其他材質(zhì)板。

其中，所述面板單元根據(jù)需要設(shè)置或不設(shè)置便于安裝的抓舉構(gòu)造、單元拼接構(gòu)造、填充預(yù)留孔、錨桿組裝孔等構(gòu)造。所述填充預(yù)留孔、錨桿組裝孔的數(shù)量和位置可根據(jù)具體情況進行具體設(shè)計。

其中，所述面板單元之間設(shè)有連接，形成的結(jié)構(gòu)體具備一定剛度，并允許適當變形。所述面板單元間連接形式包括但不限于無連接、榫槽連接、螺栓連接、球鉸連接、承插式連接等。

其中，所述面板預(yù)留連接處如需考慮變形需求和施工工藝影響，可預(yù)留一定空隙。

其中，錨桿的一端與面板單元牢固連接，另一端錨固于周邊圍巖中。

其中，面板單元裝配完成后，可打開預(yù)設(shè)的錨桿組裝孔安設(shè)錨桿。

其中，上述組裝錨桿可全組裝孔安裝，也可部分組裝孔安裝。

其中，組裝錨桿與圍巖的錨固方式可為充填式、藥包式、注漿式、膨脹式、滑槽式和其他形式中的任意一種，使面板單元與深部圍巖形成連接，重建周邊圍巖的三維應(yīng)力狀態(tài)，發(fā)揮周邊圍巖自承載能力。