CN106907162B - 一种防隧道洞口失稳的支护的施工方法 - Google Patents

一种防隧道洞口失稳的支护的施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防隧道洞口失稳的支护的施工方法，针对软岩层洞口段的支护，采用全断面法进行挖掘，主要包括洞外护拱和双边耳墙支护装置；洞口段外的多枷格栅钢架形成拱形；洞口段外侧的地表上架设钢筋格架，加强筋与格栅钢架的底部均插入钢筋格架；在钢筋格架上铺洒混凝土；双边耳墙由两个侧基部及中间拱部组成，侧基部及中间拱部是通过钢管与钢筋网的结合体浇筑混凝土而成；两个侧基部上部的外侧还设有两个耳状突起，中间拱部的中轴线上方也设置有一个竖直突起；两个耳状突起与竖直突起之间分别设置预应力锚锁；所述支护装置还包括监测报警系统。本发明公开的方法采用整体式的结构、达到双层保护的效果，且施工简单，后期维护成本小。

Description

一种防隧道洞口失稳的支护的施工方法
技术领域
本申请涉及一种隧道施工技术领域，尤其涉及一种防隧道洞口失稳的支护的施工方法。
背景技术
随着我国交通事业的高速发展，诸多高速公路或铁路需穿过隧道，由于洞口段的坡面和围岩处松软，易造成滑坡、坍塌。这就需要采用对应的防坍塌措施。然而，现有技术中的洞口支护方式效果并不好，结构复杂，施工难度大，且经不住长时间的考验，使得维护成本增加。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述问题，提出了一种防隧道洞口失稳的支护的施工方法，该方法采用整体式的结构、达到双层保护的效果，且施工简单，后期维护成本小。
本发明的具体技术方案是这样实现的：
主要针对软岩层洞口段的支护，采用全断面法进行挖掘，其特征在于：主要包括洞外护拱和双边耳墙支护装置；
开挖前，布置超前小导管作好前期支护；开挖后，一边向前挖进，一边布置初期支护，初期支护的方式为：在隧道侧壁上铺设钢筋网，钻入自进式注浆锚杆，再喷射混凝土，并铺上防水层；
搭建洞外护拱：当洞口段完成挖进后，从隧道明暗交接处开始，由里向外布置多枷格栅钢架，格栅钢架的形状与洞口段相似，直至布置到洞口外的3～5米处，洞口段外的多枷格栅钢架形成拱形；为洞口段内的多枷格栅钢架设置锁脚锚杆，而洞口段外的多枷格栅钢架的下部的内外侧焊接加强筋，加强筋与格栅钢架成大约45度；洞口段外侧的地表上架设钢筋格架，加强筋与格栅钢架的底部均插入钢筋格架；在钢筋格架上铺洒混凝土，从而构成洞口段外的基板，基板能将加强筋与格栅钢架牢牢固定住；洞口段外的多枷格栅钢架形成的拱形的内外侧均铺设钢筋网，然后在拱形的内外侧喷射混凝土，从而形成一体式的洞外护拱；
修筑双边耳墙：双边耳墙由两个侧基部及中间拱部组成，对称分布在洞外护拱两侧的侧基部与中间拱部一体浇筑而成，侧基部紧贴洞外护拱人外侧，中间拱部与洞外护拱的上端相距约1～1.5m，侧基部及中间拱部是通过钢管与钢筋网的结合体浇筑混凝土而成；施工时，首先，侧基部在地表以下约1米处打基底，在垂直地表方向上扎钢筋网架；在洞口外侧的仰坡面上水平钻入若干钢管，若干钢管的排列成圆弧状，构成中间拱部的钢管距洞外护拱的上端约1～1.5m；在该若干钢管表面安装钢筋网，最后，采用模筑混凝土衬砌；
两个侧基部上部的外侧还设有两个耳状突起，中间拱部的中轴线上方也设置有一个竖直突起；两个耳状突起与竖直突起之间分别设置预应力锚锁；
设置回填边坡，双边耳墙上端的边坡以中间拱部上的竖直突起为对称轴，对称分布在竖直突起的两侧，回填边坡成由中间向两边倾斜的斜面状，在回填边坡衬砌拱护坡，再进行表面绿化。
支护装置还包括监测报警系统，监测报警系统由压力位移组合传感器、控制器、显示装置、报警装置组成，压力位移组合传感器分别布置在洞外护拱和双边耳墙的中间拱部，用于监测洞口岩层的沉降量；显示装置布置在洞口较为明显处，根据压力位移组合传感器监测结果，对应显示相关数据，若监测结果显示出洞口坡面有坍塌风险，即启动报警装置；当双边耳墙的中间拱部的压力位移组合传感器检测到洞口的沉降量超过安全值，洞外护拱的压力位移组合传感器检测到洞口的沉降量未超过安全值时，采用加强洞口防护的措施；当双边耳墙的中间拱部和洞外护拱的压力位移组合传感器检测到洞口的沉降量均超过安全值时，启动报警装置，禁止通行。
本发明与现有技术相比，其有益的技术效果为：
(1)开挖时，布置超前小导管作好前期支护和初期支护，保证施工的安全性和向前挖进的效率。
(2)在洞口段，从隧道明暗交接处开始，由里向外布置多枷格栅钢架，使洞口段的内外侧形成整体支护，并设置锁脚锚杆和加强筋提高支撑力。
(3)在洞口段外侧，多枷格栅钢架形成的拱形支护与基板上一体浇注，从使多枷格栅钢架形成的拱形支护的底部与地面的接触面积更大，使得承压能力更强，最终，洞口段内外侧的拱形支护与基板形成一体式，搞压能力更强，即使发生坍塌，能也起到独立的保护作用，从而使洞口的逃生作用更好的发挥。
(4)在洞口段外侧拱形支护的周边还设有双边耳墙，双边耳墙与洞外护拱独立设置，构成双重保护，使坍塌风险更小；双边耳墙的两个侧基部上部的两个耳状突起与中间拱部的竖直突起之间分别设置预应力锚锁；在回填边坡后，能有效锁住边坡；另外，回填边坡成由中间向两边倾斜的斜面状，当边坡上的碎石经边坡滑落后，通过该斜面被引导至双边耳墙的两侧边落下，因此，碎石不会落在洞口中间，影响通行。
(5)监测报警系统由压力位移组合传感器来了解沉降情况。当双边耳墙的中间拱部的压力位移组合传感器检测到洞口的沉降量超过安全值，洞外护拱的压力位移组合传感器检测到洞口的沉降量未超过安全值时，采用加强洞口防护的措施；当双边耳墙的中间拱部和洞外护拱的压力位移组合传感器检测到洞口的沉降量均超过安全值时，启动报警装置，禁止通行。通过双重防护，使得更早更及时发现发险，并能对初期发生的危险有时间去预防。
附图说明
图1是本发明支护装置的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施案例加以说明：
主要针对软岩层洞口段的支护，采用全断面法进行挖掘，其特征在于：主要包括洞外护拱和双边耳墙4支护装置；
开挖前，布置超前小导管作好前期支护；开挖后，一边向前挖进，一边布置初期支护，初期支护的方式为：在隧道侧壁上铺设钢筋网，钻入自进式注浆锚杆，再喷射混凝土，并铺上防水层；
搭建洞外护拱：当洞口段完成挖进后，从隧道明暗交接处开始，由里向外布置多枷格栅钢架1，格栅钢架1的形状与洞口段相似，直至布置到洞口外的3～5米处，洞口段外的多枷格栅钢架1形成拱形；为洞口段内的多枷格栅钢架设置锁脚锚杆，而洞口段外的多枷格栅钢架1的下部的内外侧焊接加强筋2，加强筋2与格栅钢架成大约45度；洞口段外侧的地表上架设钢筋格架，加强筋与格栅钢架的底部均插入钢筋格架；在钢筋格架上铺洒混凝土，从而构成洞口段外的基板3，基板能将加强筋2与格栅钢架1牢牢固定住；洞口段外的多枷格栅钢架形成的拱形的内外侧均铺设钢筋网，然后在拱形的内外侧喷射混凝土，从而形成一体式的洞外护拱；
修筑双边耳墙4：双边耳墙由两个侧基部5及中间拱部6组成，对称分布在洞外护拱两侧的侧基部5与中间拱部6一体浇筑而成，侧基部紧贴洞外护拱人外侧，中间拱部6与洞外护拱的上端相距约1～1.5m，侧基部5及中间拱部6是通过钢管6与钢筋网的结合体浇筑混凝土而成；施工时，首先，侧基部5在地表以下约1米处打基底，在垂直地表方向上扎钢筋网架；在洞口外侧的仰坡面上水平钻入若干钢管，若干钢管的排列成圆弧状，构成中间拱部的钢管6距洞外护拱的上端约1～1.5m；在该若干钢管6表面安装钢筋网，最后，采用模筑混凝土衬砌；
两个侧基部上部的外侧还设有两个耳状突起7，中间拱部的中轴线上方也设置有一个竖直突起8；两个耳状突起与竖直突起之间分别设置预应力锚锁10；
设置回填边坡，双边耳墙4上端的边坡以中间拱部上的竖直突起8为对称轴，对称分布在竖直突起的两侧，回填边坡成由中间向两边倾斜的斜面状，在回填边坡衬砌拱护坡，再进行表面绿化。
支护装置还包括监测报警系统，监测报警系统由压力位移组合传感器、控制器、显示装置、报警装置组成，压力位移组合传感器分别布置在洞外护拱和双边耳墙的中间拱部，用于监测洞口岩层的沉降量；显示装置布置在洞口较为明显处，根据压力位移组合传感器监测结果，对应显示相关数据，若监测结果显示出洞口坡面有坍塌风险，即启动报警装置；当双边耳墙的中间拱部的压力位移组合传感器检测到洞口的沉降量超过安全值，洞外护拱的压力位移组合传感器检测到洞口的沉降量未超过安全值时，采用加强洞口防护的措施；当双边耳墙的中间拱部和洞外护拱的压力位移组合传感器检测到洞口的沉降量均超过安全值时，启动报警装置，禁止通行。
以上对本发明进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (1)

1.一种防隧道洞口失稳的支护的施工方法，主要针对软岩层洞口段的支护，采用全断面法进行挖掘，其特征在于：主要包括洞外护拱和双边耳墙支护装置，
开挖前，布置超前小导管作好前期支护；开挖后，一边向前挖进，一边布置初期支护，初期支护的方式为：在隧道侧壁上铺设钢筋网，钻入自进式注浆锚杆，再喷射混凝土，并铺上防水层；搭建洞外护拱：当洞口段完成挖进后，从隧道明暗交接处开始，由里向外布置多枷格栅钢架，格栅钢架的形状与洞口段相似，直至布置到洞口外的3～5米处，洞口段外的多枷格栅钢架形成拱形；为洞口段内的多枷格栅钢架设置锁脚锚杆，而洞口段外的多枷格栅钢架的下部的内外侧焊接加强筋，加强筋与格栅钢架成大约45度；洞口段外侧的地表上架设钢筋格架，加强筋与格栅钢架的底部均插入钢筋格架；在钢筋格架上铺洒混凝土，从而构成洞口段外的基板，基板能将加强筋与格栅钢架牢牢固定住；洞口段外的多枷格栅钢架形成的拱形的内外侧均铺设钢筋网，然后在拱形的内外侧喷射混凝土，从而形成一体式的洞外护拱；
修筑双边耳墙：双边耳墙由两个侧基部及中间拱部组成，对称分布在洞外护拱两侧的侧基部与中间拱部一体浇筑而成，侧基部紧贴洞外护拱人外侧，中间拱部与洞外护拱的上端相距为1～1.5m，侧基部及中间拱部是通过钢管与钢筋网的结合体浇筑混凝土而成；施工时，首先，侧基部在地表以下约1米处打基底，在垂直地表方向上扎钢筋网架；在洞口外侧的仰坡面上水平钻入若干钢管，若干钢管的排列成圆弧状，构成中间拱部的钢管距洞外护拱的上端为1～1.5m；在该若干钢管表面安装钢筋网，最后，采用模筑混凝土衬砌；
两个侧基部上部的外侧还设有两个耳状突起，中间拱部的中轴线上方也设置有一个竖直突起；两个耳状突起与竖直突起之间分别设置预应力锚锁；
设置回填边坡，双边耳墙上端的边坡以中间拱部上的竖直突起为对称轴，对称分布在竖直突起的两侧，回填边坡成由中间向两边倾斜的斜面状，在回填边坡衬砌拱护坡，再进行表面绿化；
所述支护装置还包括监测报警系统，监测报警系统由压力位移组合传感器、控制器、显示装置、报警装置组成，压力位移组合传感器分别布置在洞外护拱和双边耳墙的中间拱部，用于监测洞口岩层的沉降量；显示装置布置在洞口较为明显处，根据压力位移组合传感器监测结果，对应显示相关数据，若监测结果显示出洞口坡面有坍塌风险，即启动报警装置；当双边耳墙的中间拱部的压力位移组合传感器检测到洞口的沉降量超过安全值，洞外护拱的压力位移组合传感器检测到洞口的沉降量未超过安全值时，采用加强洞口防护的措施；当双边耳墙的中间拱部和洞外护拱的压力位移组合传感器检测到洞口的沉降量均超过安全值时，启动报警装置，禁止通行。
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