[實用新型]一種極高地應力軟巖大變形隧道多級讓抗支護結構

有效

• 申請號: 201922184822.0
• 申請日: 2019-12-09
• 公開（公告）號: CN211448692U
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 韓常領;李宗平;徐晨;劉長風;唐啟;董長松
• 申請（專利權）人: 中交第一公路勘察設計研究院有限公司
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D20/00;E21D11/18;E21D11/10;E21D21/00;E21D11/22;E21D9/04;E21D9/14
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 黃秦芳

本實用新型涉及一種極高地應力軟巖大變形隧道多級讓抗支護結構，開挖近圓型斷面隧道后，向圍巖內間隔打設長錨索和短錨桿，在長錨索和短錨桿的尾端架立環形的型鋼鋼架并噴射混凝土，向圍巖內增打補強加長或加密錨索，再次架設鋼架、噴射混凝土組成多層延期支護；多層延期支護內側施做鋼筋混凝土襯砌結構，長錨索、短錨桿、多層支護和鋼筋混凝土襯砌結構組成多級讓抗支護結構。本實用新型通過預留變形量主動卸壓，通過長錨索、短錨桿及時高預緊力錨固使表層圍巖壓力向圍巖深部轉移并擴大圍巖承載圈，通過讓抗支護結構提供高阻力與連續變形能力，通過鋼筋混凝土結構抵抗流變作用，能有效控制圍巖變形，保證結構長期穩定。

技術領域

本實用新型涉及隧道施工技術領域，具體涉及一種極高地應力軟巖大變形隧道多級讓抗支護結構。

背景技術

隨著道路等級的提高，長、大、深埋隧道日益增多，遇到的地質條件更加復雜，地應力更高，在施工過程中會出現更多的地質災害問題，像硬巖巖爆，軟巖大變形，巖溶涌突水等問題。由于對地質災害產生機理認識不清，按常規理念進行設計施工，會導致采用的支護結構、施工工法與地質環境不適應，導致各類災害性事故的發生，尤其是軟巖大變形隧道，未能充分考慮隧道所處的極高地應力環境以及原始巖體極軟弱、流變效應明顯的工程特征，問題更為突出，采用的支護結構多以抗為主，一味通過加大支護強度與剛度，使開挖斷面、結構厚度、結構用鋼量越來越大，但仍不能有效控制圍巖及支護結構變形；在施工中未能有效利用時空效應以及圍巖深層錨固與圍巖自承載作用，導致施工中變形量大、變形速率快，變形不可控，施工安全風險大，出現支護開裂、鋼架扭曲、侵限等問題，建了拆、拆了建，出現多次返工，不僅加大了施工安全風險，延長了建設周期，也使工程投資急劇增加；還有在施工中勉強建成，運營幾年后襯砌結構仍出現開裂問題，需要中斷交通進行加固整治，嚴重影響了道路的正常運營。

因此，需要針對極高地應力條件下擠壓大變形隧道提出新的支護形式，通過有效的支護手段、施工工法，強化過程控制，充分挖掘圍巖承載能力，確保支護體系與復雜地質環境相適應，避免圍巖及支護結構侵限、換拱，對軟巖大變形隧道施工安全、保證施工進度與襯砌結構的長期穩定都具有重要的現實意義。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種極高地應力軟巖大變形隧道多級讓抗支護結構，該讓抗支護結構及施工方法針對極高地應力、軟巖力學特性以及流變作用的長期影響，充分挖掘圍巖自承能力，以主動錨固、應力釋放、讓抗支護、高強襯砌結構為手段，將淺層支護與深層錨固相結合擴大承載圈，讓抗支護結構協同受力，有效控制圍巖變形量及變形速率，避免支護結構侵限而頻繁拆換拱、施工進度緩慢、工程費用急劇增加的情況，極大提高了施工安全性與支護結構的可靠性。

本實用新型所采用的技術方案為：

一種極高地應力軟巖大變形隧道多級讓抗支護結構，其特征在于：

開挖近圓型斷面隧道后，向圍巖內間隔打設長錨索和短錨桿，在長錨索和短錨桿的尾端架立環向的型鋼鋼架并噴射混凝土，之后向圍巖內增打補強加長或加密錨索再次架立鋼架、噴射混凝土，兩層結構組成多層延期支護；

多層延期支護內側施做鋼筋混凝土襯砌結構，長錨索、短錨桿、多層延期支護和鋼筋混凝土襯砌結構組成多級讓抗支護結構。

多層延期支護噴混凝土層環向間隔設置有噴混凝土縱向縫，噴混凝土縱向縫內設置鋼板與鋼管，鋼管受壓后收縮。

長錨索的錨固端深入圍巖的深層穩定區。

短錨桿全長錨固在圍巖的淺層破裂區。

長錨索和短錨桿的端部設置有W鋼帶與墊板，W鋼帶按3根1組將長錨索和短錨桿連在一起，每根錨索、錨桿均施加高預緊力；短錨桿與W鋼帶聯合作用形成淺層圍巖壓縮帶。