[發明專利]先行導洞施加預應力的偏壓隧道構造及其施工方法

在審

• 申請號: 202010057586.0
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111140248A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 楊建民;舒東利;王磊;朱麟晨;張涵;何聰
• 申請（專利權）人: 中鐵二院工程集團有限責任公司
• 主分類號: E21D9/14
• 分類號: E21D9/14;E21D20/00;E21D20/02;E02D17/20;E02D5/74
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 林秋雅

本發明公開了一種先行導洞施加預應力的偏壓隧道構造及其施工方法，其中偏壓隧道構造包括隧道以及固定在邊坡地表的框架梁，隧道的先行導洞和框架梁之間連接有預應力錨索，其施工方法為：從偏壓低側邊坡地表向準備開挖的先行導洞內鉆孔；在邊坡地表施作框架梁，并開挖先行導洞，往鉆孔內放置預應力錨索，將預應力錨索的一端錨固在框架梁上，對預應力錨索施加預應力后，將預應力錨索的另一端固結在先行導洞的洞壁上，對偏壓低側邊坡形成主動加固。本發明在先行導洞和邊坡地表之間施作預應力錨索，可以對山體邊坡形成主動加固，在加固完成后再進行隧道擴挖施工，以保證整個大斷面隧道的開挖安全和邊坡穩定。

技術領域

本發明涉及隧道工程技術領域，特別是一種先行導洞施加預應力的偏壓隧道構造及其施工方法。

背景技術

隧道遇到偏壓地形進洞時極易發生邊坡滑移坍塌、洞內下沉開裂變形等病害，特別是對于大斷面隧道更難保證山體的穩定，給工程施工帶來很大的難度。目前常用的偏壓隧道加固措施主要有地表注漿、錨固樁、地表砂漿錨桿以及反壓低山側地表等，也可從地表施加預應力錨索，但傳統技術都是在隧道開挖輪廓線以外施加錨索，地表加固和洞內施工沒有直接聯系，未有將地表和洞內一起進行加固的技術方案，因此傳統的加固措施存在工程量大而加固效果不明顯的缺點。

發明內容

本發明的目的在于：針對現有技術存在的問題，提供一種先行導洞施加預應力的偏壓隧道構造及其施工方法。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種先行導洞施加預應力的偏壓隧道構造，包括隧道以及固定在邊坡地表的框架梁，所述隧道的先行導洞和所述框架梁之間連接有預應力錨索。

本發明所述的先行導洞施加預應力的偏壓隧道構造，由于在先行導洞和邊坡地表之間連接有預應力錨索，可以對山體邊坡形成主動加固，在加固完成后再進行隧道擴挖施工，以保證整個大斷面隧道的開挖安全和邊坡穩定。且通過施加預應力將框架梁牢牢固定在邊坡地表，避免了以往地表結構物不牢固的問題，并能對邊坡地表形成有效加固。

作為本發明的優選方案，所述預應力錨索的預應力大于或等于5噸。

作為本發明的優選方案，所述預應力錨索包括鋼管，以及位于所述鋼管內的鋼筋束，且所述鋼管內填充有水泥漿。

作為本發明的優選方案，所述預應力錨索的一端錨固在所述框架梁上，另一端固結在所述先行導洞的洞壁上。

作為本發明的優選方案，所述框架梁為鋼筋混凝土框架結構。

作為本發明的優選方案，所述框架梁設置在邊坡的偏壓低側。

本發明還公開了一種先行導洞施加預應力的偏壓隧道構造的施工方法，包括以下步驟：

步驟一：從偏壓低側邊坡地表向準備開挖的先行導洞內鉆孔；

步驟二：在所述邊坡地表施作框架梁，并開挖所述先行導洞，往所述鉆孔內放置預應力錨索，將所述預應力錨索的一端錨固在所述框架梁上，對所述預應力錨索施加預應力后，將所述預應力錨索的另一端固結在所述先行導洞的洞壁上，對偏壓低側邊坡形成主動加固。

本發明在先行導洞和邊坡地表之間施作預應力錨索，可以對山體邊坡形成主動加固，在加固完成后再進行隧道擴挖施工，以保證整個大斷面隧道的開挖安全和邊坡穩定；通過施加預應力將框架梁牢牢固定在邊坡地表，避免了以往地表結構物不牢固的問題，并能對邊坡地表形成有效加固。

作為本發明的優選方案，所述步驟二包括：

S21：往所述鉆孔內打入鋼花管至所述先行導洞輪廓內，并在所述邊坡地表施作框架梁；

S22：開挖所述先行導洞，露出所述鋼花管后，往所述鋼花管內放入鋼筋束并伸出所述邊坡地表；