[發明專利]巖溶隧道支護結構及其施工用運輸機構

在審

• 申請號: 202110064733.1
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112696211A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 王麗君;吳家浩;鄭志龍;鐘俊輝;馬建新;楊鵬;王旭
• 申請（專利權）人: 中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21F13/00;E21D11/10;E21D11/18;E21D11/38;E21D20/00;E21F16/02
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 敬川

本發明屬于隧道支護領域，具體公開了一種巖溶隧道支護結構及其施工用運輸機構，旨在解決現有的巖溶隧道支護結構易被巖溶的溶腔滲水滲入造成損壞的問題。該巖溶隧道支護結構通過排水層能夠收集巖溶溶腔滲出的水，排水層中的水位傳感器能夠實時監測排水層內的水位并反饋給排水控制器，當水位達到設定值后，植入了相應的現有控制程序的排水控制器可控制排水泵工作，使得排水層收集的水從進水孔進入排水管中再由排水泵泵出隧道，避免了巖溶溶腔滲水滲入初期支護結構和后期支護結構中對該巖溶隧道支護結構造成損壞，降低了巖溶隧道的坍塌風險，保證了巖溶隧道的使用壽命。

技術領域

本發明屬于隧道支護領域，具體涉及一種巖溶隧道支護結構及其施工用運輸機構。

背景技術

巖溶是指可溶性巖層受到地表水或者地下水的化學侵蝕、崩解作用和機械破壞、搬運以及沉積等的作用產生的地表陷穴、洼地、地下洞穴等各種溶蝕現象。據統計巖溶地貌在我國山區分布廣泛。隨著我國交通事業的不斷發展以及公路網的不斷完善，高速公路修建過程中橋隧比不斷增大，尤其是隧道的修建規模更是迅猛，因此不可避免的會有大量的巖溶隧道需要修建。

現有的巖溶隧道支護結構大多由初期支護和二次襯砌構成，由于隧道周圍巖溶溶腔內由于降水或地下水的滲入導致溶腔內充滿水，溶腔內的水會慢慢滲入隧道的初期支護和二次襯砌，對隧道支護造成損壞，縮短隧道的使用壽命，甚至會導致隧道坍塌，造成人員傷害，帶來巨大經濟損失。

發明內容

本發明提供了一種巖溶隧道支護結構，旨在解決現有的巖溶隧道支護結構易被巖溶的溶腔滲水滲入造成損壞的問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：巖溶隧道支護結構，包括設置在隧道圍巖壁面上的初期支護結構和設置在初期支護結構內側的后期支護結構，還包括排水結構；所述排水結構包括設置于隧道圍巖與初期支護結構之間的排水層、設置在排水層中的水位傳感器、設置在排水層中的排水管、以及排水泵和排水控制器；所述排水管的側壁上開設有至少兩個進水孔，所述排水泵的進水口與排水管的出水口連接，所述水位傳感器和排水泵均與排水控制器電性連接。

進一步的是，所述初期支護結構包括設置在隧道圍巖壁面上的初襯層、設置在初襯層內壁面上的防水層以及設置在隧道圍巖與初襯層之間的超前支護。

進一步的是，所述防水層由納米復合陶瓷材料制成。

進一步的是，所述超前支護主要由沿隧道圍巖壁面的周向均勻分布的至少兩根支護桿構成。

進一步的是，所述支護桿為直徑40mm的鋼管。

進一步的是，所述初期支護結構還包括填充于隧道圍巖的溶腔內的填充層。

進一步的是，所述填充層由陶粒混凝土填充而成。

進一步的是，所述后期支護結構包括設置在防水層內壁面上的鋼拱架層和設置在鋼拱架層內壁面上的二次襯砌層。

進一步的是，所述二次襯砌層包括至少兩個沿隧道軸向設置的襯砌環，任意相鄰的兩個襯砌環之間均設有遇水膨脹止水條。

進一步的是，所述鋼拱架層包括拱形層和錨桿組；所述拱形層由多根橫截面呈正六邊形的拱架鋼管構成；所述錨桿組至少為兩個，并沿隧道軸向間隔設置，每個錨桿組包括至少兩根沿拱形層的周向分布的錨桿，所述錨桿錨固于隧道圍巖內并與拱形層固定連接。

進一步的是，所述排水泵處于隧道外部。

進一步的是，所述進水孔在排水管的側壁上均勻分布。

進一步的是，所述排水管的外側包裹有過濾布。