CN106640126A - 一种极高地应力软岩隧道拱墙衬砌开裂破坏的处理方法 - Google Patents

一种极高地应力软岩隧道拱墙衬砌开裂破坏的处理方法 Download PDF

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Abstract

一种用于极高地应力软岩隧道衬砌开裂破坏的处理方法，其步骤如下：1）、在衬砌拆除与非拆除段交界位置加固；2）、拱墙衬砌进行径向注浆围岩加固，然后进行临时洞渣回填；3）、静力拆除上部原有二衬和初支结构；4）、施作上部初支结构；5）、静力拆除中部原有二衬和初支结构；6）、施作中部初支结构；7）、静力拆除下部原有二衬和初支结构；8）、施作下部初支结构；9）、施作拱墙二衬结构；10）、重复步骤（3）～（9），直至极高地应力软岩隧道衬砌开裂破坏段处理完成。本发明有效地解决了极高地应力软岩隧道衬砌开裂破坏段衬砌拆换时易发生围岩大变形的问题，保证了极高地应力软岩隧道衬砌开裂破坏段衬砌拆换时的施工安全。

Description

一种极高地应力软岩隧道拱墙衬砌开裂破坏的处理方法
【技术领域】
本发明涉及隧道病害整治技术领域，尤其是涉及一种极高地应力软岩隧道拱墙衬砌开裂破坏的处理方法。
【背景技术】
在极高地应力软岩环境下，由于高地应力和软弱围岩的共同作用，修建的隧道常常出现支护系统破坏失效，为了保证隧道的结构安全，需要对隧道衬砌开裂破坏段支护结构进行拆换处理。如何保证隧道衬砌开裂破坏段支护结构拆换施工的安全是隧道开裂破坏处理的重点和难点。目前，对于一般隧道因质量问题，如衬砌厚度不足、存在较大空洞或偷工减料等，导致的隧道衬砌病害或缺陷，主要通过采用全环一次性静力拆除或者控制爆破拆除的方法进行处理，而极高地应力软岩隧道衬砌开裂破坏段的衬砌如采用全环一次性拆除，围岩极有可能发生大变形甚至坍塌的危险，严重威胁施工安全。
【发明内容】
为了克服背景技术中的不足，本发明提供了一种极高地应力软岩隧道拱墙衬砌开裂破坏的处理方法，所述的方法能够有效控制极高地应力软岩环境下隧道衬砌开裂破坏段衬砌拆换时的软岩大变形，防止拆换时发生坍塌风险，为隧道衬砌拆换的施工和运营安全提供保证。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于极高地应力软岩隧道衬砌开裂破坏的处理方法，所述的方法在极高地应力软岩隧道衬砌开裂破坏需要处理时使用，其步骤如下：
（1）、在衬砌拆除与非拆除段交界位置加固；
（2）、拱墙衬砌进行径向注浆围岩加固，然后进行临时洞渣回填；
（3）、静力拆除上部原有二衬和初支结构；
（4）、施作上部初支结构；
（5）、静力拆除中部原有二衬和初支结构；
（6）、施作中部初支结构；
（7）、静力拆除下部原有二衬和初支结构；
（8）、施作下部初支结构；
（9）、施作拱墙二衬结构。
（10）、重复步骤（3）～（9），直至极高地应力软岩隧道衬砌开裂破坏段处理完成。
所述的一种用于极高地应力软岩隧道衬砌开裂破坏的处理方法，隧道拆换施工作业面分为上、中、下三个分部，每一分部纵向长度为4~6m，高度2.5~4.0m，每次拆除进尺0.6m~0.8m。
所述的一种用于极高地应力软岩隧道衬砌开裂破坏的处理方法，步骤（1）中交界位置加固时，在原衬砌内侧增设3榀H175型钢套拱，拱架间距0.5m，拱墙设φ8网片，网格间距20cm×20cm，拱架间采用φ22连接筋连接，环向间距1.0m，喷C30混凝土，厚25cm。以保护非拆除段的衬砌不被破坏，拱架的起点必须设置在拆除与非拆除段的交界处,加固层设置在非拆除段侧。
所述的一种用于极高地应力软岩隧道衬砌开裂破坏的处理方法，步骤（2）中，在衬砌开裂段拱墙衬砌上施作φ42径向注浆小导管，长3~5.0m，间距1.2m×1.2m,梅花形布置，使用P.O 42.5 普通硅酸盐水泥，水灰比1:1。
所述的一种用于极高地应力软岩隧道衬砌开裂破坏的处理方法，步骤（3）、（5）和（7）中，采用移动式破碎机配合风镐进行原有支护结构拆除；
所述的一种用于极高地应力软岩隧道衬砌开裂破坏的处理方法，步骤（4）、（6）和（8）中初期支护在隧道衬砌拆除后进行立拱、挂设钢筋网、钻设锁脚锚杆和喷射混凝土。初期支护拱墙采用H175型钢拱架，0.6m~0.8m/榀，喷射C30混凝土，厚度25~33cm；设φ8钢筋网片，网格间距20cm×20cm；每榀钢架设12根Φ22砂浆锚杆进行锁脚，长3m。
所述的一种用于极高地应力软岩隧道衬砌开裂破坏的处理方法，所述步骤（9）中，拱墙二衬结构钢筋主筋采用Φ22螺纹钢，纵向间距20cm；分布筋采用Φ14螺纹钢，环向间距25cm ，箍筋采用φ8圆钢，间距25cm。拱墙衬砌混凝土厚度根据设计要求施作，厚度为45~70cm。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
本发明所述的一种用于极高地应力软岩隧道衬砌开裂破坏的处理方法布置有序，施工工序紧凑，效果显著，当进行极高地应力软岩隧道衬砌开裂破坏处理时，使用所述的方法能够有效达到控制隧道围岩变形，从而为极高地应力软岩隧道衬砌开裂破坏时的拆换施工和后续运营安全提供了保证。
【附图说明】
图1是应用本发明时极高地应力软岩隧道衬砌开裂破坏的处理方法正视示意图；
图2是应用本发明时极高地应力软岩隧道衬砌开裂破坏的处理方法和纵剖面示意图；
图中：1、交界加固层；2、拱墙径向注浆；3、上部原有初支结构；4、上部原有二衬结构；5、上部新初支结构；6、中部原有初支结构；7、中部原有二衬结构；8、中部新初支结构；9、下部原有初支结构；10、下部原有二衬结构；11下部新初支结构；12、拱墙新二衬结构；13、隧道非拆除段
【具体实施方式】
通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进，本发明并不局限于下面的实施例；
结合附图1和2实施本发明所述的极高地应力软岩隧道衬砌开裂破坏的处理方法，所述的方法能够在处理极高地应力软岩隧道衬砌开裂破坏的时候使用，所述方法的步骤如下：
（1）在处理极高地应力软岩隧道衬砌结构开裂破坏时，首先确定拆除段落，在衬砌拆除与非拆除段交界位置施作加固层1，加固层宽度1m；
（2）在拆除段拱墙衬砌施作径向注浆2，然后在拆除段施工范围填充临时洞渣，洞渣填充到上部和中部作业面交界位置附近，径向注浆2中采用φ42径向注浆小导管，长3.0m，间距1.2m×1.2m,梅花形布置,注浆使用P.O 42.5 普通硅酸盐水泥，水灰比1:1；
（3）采用移动式破碎机配合风镐拆除上部原有初支结构3和原有二衬结构4，拆除进尺0.7m；
（4）通过简易施工台架施作上部初支结构5，上部初支结构5采用H175型钢拱架，0.7 m/榀，喷射C30混凝土，厚度33cm；设φ8钢筋网片，网格间距20cm×20cm；拱架端头各设2根Φ22砂浆锚杆进行锁脚，长3m；
（5）移走中部施工范围内临时洞渣，然后采用移动式破碎机配合风镐拆除中部原有初支结构6和原有二衬结构7，拆除进尺0.7m，中部施工作业面距离上部施工作业面5m；
（6）通过简易施工台架施作中部初支结构8，中部初支结构8参数与上部初支结构5一致；
（7）移走下部施工范围内临时洞渣，然后采用移动式破碎机配合风镐拆除下部原有初支结构9和原有二衬结构10，拆除进尺0.7m，下部施工作业面距离中部施工作业面5m；
（8）通过简易施工台架施作下部初支结构11，下部初支结构8参数与上部初支结构5一致；
（9）施作拱墙二衬结构12，钢筋主筋采用Φ22螺纹钢，纵向间距20cm；分布筋采用Φ14螺纹钢，环向间距25cm ，箍筋采用φ8圆钢，间距25cm。拱墙衬砌混凝土厚度60cm。
（10）、重复步骤（3）～（9），直至极高地应力软岩隧道衬砌开裂破坏段处理完成。
以上内容中未细述部份为现有技术，故未做细述。

Claims (7)

1.一种极高地应力软岩隧道拱墙衬砌开裂破坏的处理方法，其特征在于：所述的方法在极高地应力软岩隧道衬砌开裂破坏需要处理时使用，其步骤如下：
（1）、在衬砌拆除与非拆除段交界位置加固；
（2）、拱墙衬砌进行径向注浆围岩加固，然后进行临时洞渣回填；
（3）、静力拆除上部原有二衬和初支结构；
（4）、施作上部初支结构；
（5）、静力拆除中部原有二衬和初支结构；
（6）、施作中部初支结构；
（7）、静力拆除下部原有二衬和初支结构；
（8）、施作下部初支结构；
（9）、施作拱墙二衬结构；
（10）、重复步骤（3）～（9），直至极高地应力软岩隧道衬砌开裂破坏段处理完成。
2.根据权利要求1所述的一种极高地应力软岩隧道拱墙衬砌开裂破坏的处理方法，其特征在于：隧道拆换施工作业面分为上、中、下三个分部，每一分部纵向长度为4~6m，高度2.5~4.0m，每次拆除进尺0.6m~0.8m。
3.根据权利要求1所述的一种极高地应力软岩隧道拱墙衬砌开裂破坏的处理方法，其特征在于：步骤（1）中交界位置加固时，在原衬砌内侧增设3榀H175型钢套拱，拱架间距0.5m，拱墙设φ8网片，网格间距20cm×20cm，拱架间采用φ22连接筋连接，环向间距1.0m，喷C30混凝土，厚25cm，以保护非拆除段的衬砌不被破坏，拱架的起点必须设置在拆除与非拆除段的交界处,加固层设置在非拆除段侧。
4.根据权利要求1所述的一种极高地应力软岩隧道拱墙衬砌开裂破坏的处理方法，其特征在于：步骤（2）中，在衬砌开裂段拱墙衬砌上施作φ42径向注浆小导管，长3~5.0m，间距1.2m×1.2m,梅花形布置，使用P.O 42.5 普通硅酸盐水泥，水灰比1:1。
5.根据权利要求1所述的一种极高地应力软岩隧道拱墙衬砌开裂破坏的处理方法，其特征在于：所述的一种用于极高地应力软岩隧道衬砌开裂破坏的处理方法，步骤（3）、（5）和（7）中，采用移动式破碎机配合风镐进行原有支护结构拆除。
6.根据权利要求1所述的一种极高地应力软岩隧道拱墙衬砌开裂破坏的处理方法，其特征在于：步骤（4）、（6）和（8）中初期支护在隧道衬砌拆除后进行立拱、挂设钢筋网、钻设锁脚锚杆和喷射混凝土，初期支护拱墙采用H175型钢拱架，0.6m~0.8m/榀，喷射C30混凝土，厚度25~33cm；设φ8钢筋网片，网格间距20cm×20cm；每榀钢架设12根Φ22砂浆锚杆进行锁脚，长3m。
7.根据权利要求1所述的一种极高地应力软岩隧道拱墙衬砌开裂破坏的处理方法，其特征在于：所述步骤（9）中，拱墙二衬结构钢筋主筋采用Φ22螺纹钢，纵向间距20cm；分布筋采用Φ14螺纹钢，环向间距25cm ，箍筋采用φ8圆钢，间距25cm，拱墙衬砌混凝土厚度根据设计要求施作，厚度为45~70cm。
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