[實用新型]淺埋濕陷性黃土隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202022206545.1
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN212508331U
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張發(fā)祥;熊志偉;陳兵章;胥俊德;馬碎學(xué);朱冠生;楊海長;劉新春;董建華;牛紅梅;馬紅金;蒙悟;陸軍本
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵二十一局集團(tuán)第二工程有限公司;中鐵二十一局集團(tuán)有限公司;蘭州理工大學(xué)
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D11/15;E21D21/00
• 代理公司: 蘭州澤一知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 62207
• 代理人: 劉繼春

本實用新型公開了一種淺埋濕陷性黃土隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)，屬于隧道支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有支護(hù)結(jié)構(gòu)不適用于淺埋濕陷性黃土隧道的問題。本實用新型包括襯砌，還包括框架和錨桿機構(gòu)，框架包括多個橫梁、承載樁和連系梁，多個橫梁沿隧道軸向排布，橫梁兩端分別設(shè)有承載樁，承載樁沿隧道軸向兩側(cè)從地表豎直打入土體內(nèi)，承載樁樁頂設(shè)有沿隧道軸向的連系梁，錨桿機構(gòu)與橫梁一一對應(yīng)，錨桿機構(gòu)包括多個頂部錨桿和多個側(cè)部錨桿，頂部錨桿下端連接在襯砌頂部、上端與相對應(yīng)的橫梁相連，側(cè)部錨桿一端連接在襯砌兩側(cè)、另一端延伸入土體。本實用新型在傳統(tǒng)的噴錨支護(hù)體系中結(jié)合了框架體系，使隧道洞壁頂部的荷載由框架承受，有效解決淺埋濕陷性黃土變形失穩(wěn)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于隧道支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種淺埋濕陷性黃土隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著我國科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和城市現(xiàn)代化的進(jìn)程，越來越多人涌入城市生活發(fā)展，這就要求我國的交通網(wǎng)要越來越發(fā)達(dá)，才能夠滿足我國城市化的要求，往地下空間開發(fā)將是我國城市發(fā)展的重點。穿梭于城市間的軌道交通也是我國交通網(wǎng)中的重要組成部分，而我國是多山的國家，勢必要求發(fā)展穿山鑿洞工程。在我國一些黃土分布地區(qū)城市中，要想修建穿山隧道和地下地鐵工程成為一大難題。黃土是原生黃土地層再受風(fēng)力以外的營力搬運，主要是洪積、坡積、沖積成因，堆積在洪積扇前沿，低階地與沖積平原上，有層理，很少夾古土壤，垂直節(jié)理不發(fā)育，不易形成陡壁，以粉土為主的一種土。黃土濕陷性表現(xiàn)在未受水浸濕時，壓縮性較小，一般強度較高。當(dāng)在一定壓力下受水浸濕，土結(jié)構(gòu)瞬間粘結(jié)破壞，強度降低。

在實際工程中，濕陷性黃土?xí)O大的阻礙工程施工，且運營期間也容易出現(xiàn)塌方等工程問題。淺埋隧道易坍塌，往往是由于應(yīng)力集中導(dǎo)致初期結(jié)構(gòu)破壞。就目前的施工技術(shù)經(jīng)驗，盾構(gòu)法施工適用于深埋隧道，在淺埋隧道使用實屬浪費。而新奧法施工的噴錨支護(hù)方式，必然帶水，而水與濕陷性黃土粘結(jié)變形破壞其力學(xué)性質(zhì)，使得土體不穩(wěn)定。這兩種施工經(jīng)驗并不適用于淺埋濕陷性黃土隧道的技術(shù)施工要求。故而，對淺埋濕陷性黃土隧道開挖中，研究如何保證隧道頂部濕陷性黃土穩(wěn)定性和黃土能處于無水環(huán)境有著重要的意義。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種淺埋濕陷性黃土隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有支護(hù)結(jié)構(gòu)不適用于淺埋濕陷性黃土隧道的技術(shù)施工要求的問題。

本實用新型的技術(shù)方案是：一種淺埋濕陷性黃土隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)，包括襯砌，還包括框架和錨桿機構(gòu)，框架包括多個橫梁、承載樁和連系梁，多個橫梁沿隧道軸向排布，橫梁兩端分別設(shè)有承載樁，承載樁沿隧道軸向兩側(cè)從地表豎直打入土體內(nèi)，承載樁樁頂設(shè)有沿隧道軸向的連系梁，錨桿機構(gòu)設(shè)有多組，錨桿機構(gòu)與橫梁一一對應(yīng)，每組錨桿機構(gòu)包括多個頂部錨桿和多個側(cè)部錨桿，頂部錨桿下端連接在襯砌頂部，頂部錨桿上端與相對應(yīng)的橫梁相連，側(cè)部錨桿一端連接在襯砌兩側(cè)，側(cè)部錨桿另一端延伸入土體。

作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，橫梁和連系梁緊貼地表面。

作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，襯砌由多個鋼片相互連接組成，鋼片與隧道圍巖曲面弧相同，可以分片組裝緊貼圍巖壁。

作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括高聚物，述鋼片表面均布有多個孔洞，高聚物通過孔洞注入襯砌內(nèi)部，高聚物通過自身膨脹緊貼于隧道洞壁的圍巖。

作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，頂部錨桿和側(cè)部錨桿結(jié)構(gòu)相同，均采用預(yù)應(yīng)力螺旋錨桿，其包括錨桿鋼管，錨桿鋼管兩端分別設(shè)有螺紋管。

作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括螺旋片，螺旋片呈螺旋狀分布在錨桿鋼管外表面，螺旋片表面涂布有瀝青。

作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，錨桿鋼管內(nèi)部設(shè)有多根鋼絞線，多根鋼絞線等間距環(huán)形分布，鋼絞線兩端分別錨固于錨桿鋼管兩端的螺紋管處。

作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，橫梁上均布有多個螺紋孔，每個鋼片兩側(cè)貫通設(shè)有預(yù)留孔；頂部錨桿上端的螺紋管與螺紋孔螺紋連接并通過螺母固定，頂部錨桿下端的螺紋管插入鋼片的預(yù)留孔中，并通過螺母固定。