[實用新型]一種隧道主動加強預應力錨索快速施工支護體系

有效

• 申請號: 202120110930.8
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN214091886U
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 于文濤;劉鐵成;趙文建;徐遠鵬;余漾;鄧宏鵬;匡凱
• 申請（專利權）人: 中交一航局第三工程有限公司;中交第一航務工程局有限公司
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D11/18;E21D11/10;E21D11/15;E21D21/00;E21D20/00;E21D20/02
• 代理公司: 大連瑞博晟知識產權代理有限公司 21259
• 代理人: 孫麗

本實用新型涉及隧道支護施工技術領域，具體為隧道主動加強預應力錨索快速施工支護體系。該支護體系中隧道的掌子面內部分為上臺階、中臺階和下臺階，超前預應力錨索間隔設置于上臺階兩榀初支鋼架之間的拱頂單元與兩側拱腰單元的初支圍巖上，超前預應力錨索與掘進方向呈角度設置；徑向預應力錨索間隔設置于中臺階兩榀初支鋼架之間的邊墻單元的初支圍巖上；長樹脂預應力錨索和短樹脂預應力錨索分別間隔設置于初支鋼架的拱頂單元、拱腰單元、邊墻單元及拱底單元的初支圍巖上。該支護體系即保證前方掌子面開挖與支護作業的施工安全，也有效的抑制了軟巖大變形，進而提高了施工進度，具有主動支護效果好、施工速度快且易操作。

技術領域

本實用新型涉及隧道支護施工技術領域，具體為隧道主動加強預應力錨索快速施工支護體系。

背景技術

標段內隧道地質條件復雜，發育斷層和褶皺，巖性為砂巖、頁巖、泥巖及板巖，主要軟巖為泥巖、頁巖、炭質板巖、炭質頁巖和斷層角礫巖，通過地勘鉆孔地應力測試，部分地段發生軟巖大變形。軟弱圍巖地段開挖揭示圍巖：頁巖夾泥巖，且伴有遇水易崩解軟化，呈薄層狀，膠結性差，產狀與隧道軸線小角度相交，巖層陡傾，軟巖大變形隧道中初支變形、侵限換拱問題也日益增多。采取傳統的單一錨桿支護體系在軟巖大變形隧道中對圍巖條件的依賴度較高，尤其在節理裂隙十分發育的圍巖，難以控制變形，甚至由于其體系局部承載結構毀壞造成大部分支護失效，進而導致隧道坍塌、冒頂等現象，因此，僅僅通過單一錨桿對軟巖大變形隧道進行支護早已不能滿足支護要求。

實用新型內容

為解決上述單一錨桿支護體系在軟巖大變形隧道中對圍巖條件的依賴度較高，尤其在節理裂隙十分發育的圍巖，難以控制變形，甚至由于其體系局部承載結構毀壞造成大部分支護失效，進而導致隧道坍塌、冒頂等問題，本實用新型提供一種隧道主動加強預應力錨索快速施工支護體系，即保證前方掌子面開挖與支護作業的施工安全，也有效的抑制了軟巖大變形，進而提高了施工進度，具有主動支護效果好、施工速度快且易操作。

本實用新型為實現上述目的所采用的技術方案是：一種隧道主動加強預應力錨索快速施工支護體系，隧道的掌子面內部分為上臺階、中臺階和下臺階，初支鋼架由拱頂單元、拱腰單元、邊墻單元、拱底單元及將初支鋼架形成閉合式的環狀結構，初支鋼架上設置有超前預應力錨索、徑向預應力錨索、長樹脂預應力錨索及短樹脂預應力錨索；

所述超前預應力錨索間隔設置于上臺階兩榀初支鋼架之間的拱頂單元與兩側拱腰單元的初支圍巖上，超前預應力錨索與掘進方向呈角度設置；

所述徑向預應力錨索間隔設置于中臺階兩榀初支鋼架之間的邊墻單元的初支圍巖上，徑向預應力錨索的設置角度為徑向拱墻錨固圍巖；

所述長樹脂預應力錨索和短樹脂預應力錨索分別間隔設置于初支鋼架的拱頂單元、拱腰單元、邊墻單元及拱底單元的初支圍巖上，長樹脂預應力錨索和短樹脂預應力錨索的設置角度為徑向拱墻錨固圍巖。

進一步的，所述超前預應力錨索間隔設置有多環，每環設置3-7根，超前預應力錨索與掘進方向的角度為20-45度。

進一步的，所述徑向預應力錨索間隔設置有多環，每環設置2-4根，徑向預應力錨索與超前預應力錨索在同一橫截面上。

進一步的，所述超前預應力錨索和徑向預應力錨索為相同結構的預應力錨索，所述預應力錨索從后端至前端依次分為外錨段、設置于鉆孔內的自由段和錨固段，錨固段前端設有導向頭，自由段與錨固段之間設有止漿環，所述預應力錨索中的鋼絞線為高強度低松弛黏結型鋼絞線，自由段中的鋼絞線外側套裝塑料護管，塑料護管內注有防腐劑。

進一步的，所述預應力錨索的錨固段鋼絞線外圍設有波型套管，波形套管上間隔設置有對中支架。

進一步的，所述預應力錨索的錨固段鋼絞線上設有擴張環和緊箍環，擴張環和緊箍環交替設置。