[發明專利]一種雙曲面穹頂地下罐室的支護體系及其施工方法

在審

• 申請號: 202011027439.5
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN111997669A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 周江;楊杰;劉繼;馬凱蒙;彭飛;蘇勝根;熊志田;郭李良;代宋琴;趙夢喃;戴軼;張俊儒
• 申請（專利權）人: 中鐵四局集團有限公司;西南交通大學
• 主分類號: E21D20/00
• 分類號: E21D20/00;E21D20/02;E21D21/00;E21D11/10
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 劉春成;劉素霞

1.一種雙曲面穹頂地下罐室的支護體系，其特征在于，所述支護體系包括：

錨桿，所述錨桿有多個，多個所述錨桿均勻錨固在圍巖中；

混凝土層，所述混凝土層貼設在所述圍巖巖壁上；

鋼筋網，所述鋼筋網設置在所述混凝土層內，所述鋼筋網包括兩層，分別為第一鋼筋網和第二鋼筋網，所述第一鋼筋網和所述第二鋼筋網均設置在所述錨桿露出圍巖的懸伸端上，所述鋼筋網的鋪展方向平行于圍巖壁面設置。

2.根據權利要求1所述的雙曲面穹頂地下罐室的支護體系，其特征在于，地下罐室包括罐體與穹頂；

所述錨桿包括預應力錨桿與中空注漿錨桿，在所述穹頂上設置所述預應力錨桿，在所述罐體上設置所述中空注漿錨桿；

優選地，所述錨桿的直徑為Φ25cm；

優選地，所述預應力錨桿設置的預應力為30-60kN；

再優選地，所述預應力錨桿的長度為4.5m，所述中空注漿錨桿的長度為4.0m。

3.根據權利要求1所述的雙曲面穹頂地下罐室的支護體系，其特征在于，所述錨桿為間距環×縱＝1.5m×1.5m梅花形布置。

4.根據權利要求1所述的雙曲面穹頂地下罐室的支護體系，其特征在于，所述混凝土層使用C30混凝土，所述混凝土中添加有聚丙烯纖維；

優選地，所述混凝土層的厚度為25cm。

5.根據權利要求1-4任一所述的雙曲面穹頂地下罐室的支護體系，其特征在于，所述第一鋼筋網與所述第二鋼筋網所采用的鋼筋尺寸為Φ12mm，所述第一鋼筋網與所述第二鋼筋網的網格尺寸均為10cm×10cm。

6.一種雙曲面穹頂地下罐室支護體系的施工方法，其特征在于，該施工方法包括以下步驟：

步驟S1，對開挖后的地下罐室打設錨桿進行支護，在所述穹頂上設置所述預應力錨桿，在所述罐體上設置所述中空注漿錨桿；

步驟S2，在錨桿露出圍巖的懸伸端架設第一鋼筋網，在圍巖表面噴射第一混凝土層，所述第一混凝土層覆蓋所述第一鋼筋網；在錨桿露出第二混凝土層的懸伸端架設第二鋼筋網，之后在所述第一混凝土層表面噴射第二混凝土層，所述第二混凝土層覆蓋所述第二鋼筋網。

7.根據權利要求6所述的雙曲面穹頂地下罐室支護體系的施工方法，其特征在于，在步驟S1中，打設所述錨桿的施工工藝流程包括以下步驟：

步驟S101，鉆孔，利用鉆孔臺車在圍巖上鉆錨孔，并清除所述錨孔內渣石；

步驟S102，安裝，在所述錨孔中安裝錨桿，將錨桿帶有漲殼的一端插入所述錨孔的孔底；

步驟S103，張拉，依次在錨桿上安裝三角支架、千斤頂與工具螺母，所述三腳支架、千斤頂與工具螺母緊密貼合，所述三腳支架、千斤頂與工具螺母任意兩者之間不可有間隙，使各工具與所述錨桿同軸居中，對穹頂上的所述預應力錨桿進行張拉；

步驟S104，注漿，采用注漿機向錨桿中注漿，漿液通過錨桿輸送到所述錨孔中，從而將錨桿錨固在所述錨孔中；

優選地的，所述錨孔直徑為Φ50cm，所述錨孔的深度為5m。

8.根據權利要求7所述的雙曲面穹頂地下罐室支護體系的施工方法，其特征在于，所述步驟S104中，注漿時采用勻速注入漿液，漿液材料為水泥凈漿，注漿壓力為0.1-0.3MPa；

優選地，水泥凈漿中水泥與水的比例為1：0.4。

9.根據權利要求6所述的雙曲面穹頂地下罐室支護體系的施工方法，其特征在于，所述第一混凝土層和所述第二混凝土層中的混凝土為C30混凝土，所述混凝土中添加有聚丙烯纖維，每立方米所述混凝土中添加的聚丙烯纖維量的重量范圍為0.8-1kg；

優選地，每立方米混凝土中添加0.9kg的聚丙烯纖維。

10.根據權利要求7所述的雙曲面穹頂地下罐室支護體系的施工方法，其特征在于，所述錨孔垂直于圍巖的節理面，所述錨桿的軸線與圍巖主結構面或滑移面之間角度范圍為90°±20°。