[實用新型]淺埋深隧洞支護結構

有效

• 申請號: 202222081354.6
• 申請日: 2022-08-08
• 公開（公告）號: CN217760994U
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 李正
• 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: E21D9/10
• 分類號: E21D9/10;E21D11/14;E21D11/15;E21D11/10;E21F16/02
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 楊長青

本實用新型公開了一種淺埋深隧洞穿越富水地層的開挖支護方法及支護結構，涉及隧洞工程領域，目的是提高超前排水效率，提高支護結構的穩固性。本實用新型采用的技術方案是：淺埋深隧洞開挖支護方法，在隧洞正上方的工作面鉆孔，將鉆孔作為排水井進行排水，降低地下水水位后開挖隧洞并鉆設鉆拉桿孔，在鉆孔和拉桿孔內放入鋼筋骨架和拉桿鋼筋并灌注混凝土，形成整體的支護結構，支護結構沿隧洞的軸線間隔布置。淺埋深隧洞支護結構，通過上述的淺埋深隧洞開挖支護方法施工得到。本實用新型將鉆孔作為排水井進行排水，超前排水效率高，不占用直線工期；支護結構埋設在土體中，安全且穩固性好。本實用新型用于淺埋深隧洞穿越富水地層的開挖支護。

技術領域

本實用新型涉及隧洞工程領域，具體是一種淺埋深隧洞在穿越富水地層的開挖支護方法以及支護結構。

背景技術

淺埋深隧洞穿越富水地層的開挖難度較大，施工工藝較為復雜，容易發生隧洞塌方等安全事故。目前，主要采用超前排水結合超前支護的施工工藝，在掌子面打超前排水孔對地下水進行預排，隧洞開挖后配合鋼支撐、鋼筋網片和噴射混凝土進行初期支護，達到順利開挖的目的。

上述施工工藝存在以下不足：第一、超前排水效果有限，尤其對于地下水豐富的洞段，在掌子面超前排水耗時較長且無法準確判斷地下水排放時間，導致施工進度延遲以及施工費用的增加。第二、超前支護施工占用直線工期，遲緩施工進度。第三、鋼支撐需預制成設計的形狀及尺寸，鋼支撐往往無法與隧洞開挖輪廓緊密貼合，支護效果不佳。第四、鋼筋網片鋪設在鋼支撐的外側，與圍巖之間存在較大空隙，不利于洞頂圍巖長期穩定。第五、隧洞采用爆破開挖時，靠近掌子面的鋼支撐容易受到損壞，造成支護結構受損，導致安全隱患。第六、鋼支撐在地下水的浸泡及運渣車輛碾壓下，鋼支撐底部容易被掏空，造成較大的安全隱患。

實用新型內容

本實用新型首先體提供一種淺埋深隧洞開挖支護方法，目的是提高超前排水效率，并提高支護結構的穩固性。

本實用新型實現上述目的采用的技術方案是：淺埋深隧洞開挖支護方法，包括以下步驟：

S1、平整場地及確定鉆孔點位：在隧洞正上方的地表清出工作面，并沿著隧洞邊墻在工作面的投影的外側布置鉆孔點位。

具體的：鉆孔點位至少兩列，兩列鉆孔點位均沿隧洞的軸線方向布置，每列鉆孔點位與臨近的隧洞邊墻所在豎直面的距離為20～40cm，每列鉆孔點位的水平間距為50～150cm。

S2、對各個鉆孔點位分別埋設護筒并采用靜態泥漿護壁鉆進工藝進行鉆孔，鉆孔的孔底高程低于隧洞底板的高程。

例如：護筒的內徑比樁徑大20～40cm，護筒的埋深為200～400cm。

S3、對鉆孔進行清孔并降水：對鉆孔進行清孔，清孔后作為排水井進行排水，降低水位。

例如：當鉆孔達到設計深度后，對孔深、孔位進行檢查并清孔，清孔采用抽漿法清孔；清孔后，將井管放入鉆孔，再將排水管放入井管內，排水管外接水泵進行排水。

S4、隧洞開挖施工：待隧洞單循環開挖長度范圍內的鉆孔的水位均低于隧洞底板的高程后，進行隧洞的單循環開挖，開挖至設計斷面尺寸。

S5、在隧洞軸線兩側各選擇一個鉆孔并組成一組，在隧洞單循環開挖的洞段選擇至少一組鉆孔，并在各組鉆孔內放入鋼筋骨架。

進一步的是：同組的兩個鉆孔的中心線與隧洞軸線的距離相等。

進一步的是：同組的兩個鉆孔的中心線所在的豎直面與隧洞的軸線垂直。

進一步的是：各組鉆孔沿隧洞的軸線等水平間距布置。

例如：鋼筋骨架包括豎向布置的主筋，以及沿水平面布置的箍筋，鋼筋骨架在水平截面上呈長方形，長方形的長邊與兩個鉆孔的中心線所在的豎直面平行。