[發明專利]一種下伏軟弱地層隧道長期沉降的主動控制結構及其控制方法

在審

• 申請號: 202110300770.8
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN112780313A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 高文山;侯峰;王立川;章慧健;盧小軍;張樂拉;陳韻;鄭余朝;張為光;蔡和瑜;謝少新;胡林;王建軍;肖艷霞;趙映冠
• 申請（專利權）人: 中鐵十八局集團有限公司;西南交通大學
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21D9/14;E21D20/00;E21D20/02
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李蕊

1.一種下伏軟弱地層隧道長期沉降的主動控制結構，其特征在于：包括隧道(1)、輔助洞(2)和主動控制組件(3)，所述隧道(1)開設在軟弱圍巖(4)內，所述輔助洞(2)開設在位于所述軟弱圍巖(4)上方的地層(5)，所述主動控制組件(3)連接在所述輔助洞(2)與所述隧道(1)之間，所述主動控制組件(3)包括若干組加固單元(6)。

2.根據權利要求1所述的下伏軟弱地層隧道長期沉降的主動控制結構，其特征在于：所述加固單元(6)包括加固曲面梁(7)、錨索(8)和固定組件，所述加固曲面梁(7)設置在隧道(1)的初期支護(9)上，所述加固曲面梁(7)及所述初期支護(9)上均設置有預留孔洞(10)，所述錨索(8)的第一端穿設于所述預留孔洞(10)并通過所述固定組件與所述加固曲面梁(7)連接，所述錨索(8)的第二端穿設于所述預留孔洞(10)并通過所述固定組件與所述預留孔洞(10)的內壁連接。

3.根據權利要求2所述的下伏軟弱地層隧道長期沉降的主動控制結構，其特征在于：所述固定組件包括錨具(11)和錨頭(12)，所述錨頭(12)套接在所述錨索(8)的兩端，所述錨具(11)位于所述加固曲面梁(7)與所述錨頭(12)之間及所述預留孔洞(10)的內壁與所述錨頭(12)之間。

4.根據權利要求2所述的下伏軟弱地層隧道長期沉降的主動控制結構，其特征在于：若干組所述加固單元(6)的各個錨索(8)的預應力不同。

5.一種下伏軟弱地層隧道長期沉降的主動控制結構的控制方法，其特征在于：采用權利要求1-4所述的下伏軟弱地層隧道長期沉降的主動控制結構對所述長期沉降的下伏軟弱地層隧道進行控制，包括以下幾個步驟：

S1、在既有的所述隧道(1)的拱頂上方區域，開挖一條可供工作人員自由通行的輔助洞(2)，所述輔助洞(2)的斷面為方形；

S2、在既有的所述隧道(1)的加固曲面梁(7)上及所述輔助洞(2)的內壁上設置加固構件；

S3、在所述加固曲面梁(7)及所述初期支護(9)上開設預留孔洞(10)，在輔助洞(2)開設鉆孔，再將錨索(8)穿設于所述預留孔洞(10)及所述輔助洞(2)上的鉆孔，并通過所述加固構件將所述輔助洞(2)和隧道(1)連接成整體；

S4、根據軟弱圍巖(4)的不同區域的沉降變形程度，對每根預應力錨索設置不同的預應力，完成對下伏軟弱地層隧道長期沉降的主動控制。