CN109057820A - 一种富水软弱破碎地层隧道支护方法 - Google Patents

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吴波
李志高
吴琛
王启云
陈军浩
张丙强
朱文浩
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    • E21D15/14—Telescopic props
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Abstract

本发明提供一种富水软弱破碎地层隧道支护方法，在隧道底部的混凝土层上通过螺栓安装两条平行的底座；所述底座的中部设置截面为等腰梯形的安装块；之后在底座的两端对称安装一对伸缩杆以及一对液压缸，之后在伸缩杆以及液压缸的顶部安装上支撑梁；在安装块的前部铰接前动力轴；在安装块的上部铰接后动力轴；之后将前动力轴与后动力轴的上部同时与动力主轴的一端铰接；之后将动力主轴的另一端与支撑梁相铰接；本发明能够很好的给予隧道一个全面的支撑力，使得山体内的注浆液能够与土体颗粒充分结合，保障注浆加固的质量；另外，其还能对隧道底部的仰拱层起到加固稳定的作用，保证隧道安全有效的施工作业。

Description

一种富水软弱破碎地层隧道支护方法
技术领域
本发明涉及隧道支护领域，特别涉及一种富水软弱破碎地层隧道支护方法。
背景技术
在偏压富水地层地段进行大断面隧道洞身开挖施工时，当围岩体为软弱围岩，尤其是全风化地层或者强风化地层时，极易引起隧道洞内收敛变形过大，甚至酿成塌方事故，当埋深不大时还极易导致隧道上方山体地表开裂，甚至出现山体滑坡现象；在遇到这种地形偏压，且地质为水量丰富、围岩破碎情况时，常规方法一般采用洞顶进行山体注浆加固，同时在洞内采用超前注浆加固配合初期支护的方式分部进行开挖。此方法的关键在于注浆的效果，对于富水破碎岩土体地层，有时因为土体内的水分过大，无法有效排除，导致注浆体与土颗粒之间难以形成有效的胶结体，难以有效的增大围岩体的强度和稳定性，从而导致在隧道开挖中仍然出现变形过大、塌方冒顶等安全事故。如何有效地加固支护结构，降低安全事故的发生率，对于现阶段的隧道施工具有非常重大的意义。
发明内容
本发明提供一种富水软弱破碎地层隧道支护方法，其针对不同的复合地层特点均可使用，是一种切实可行的隧道支护方法；其结构能够很好的给予隧道一个全面的支撑力，使得山体内的注浆液能够与土体颗粒充分结合，保障注浆加固的质量；其能在支护围岩体系相对稳定的情况下，根据需要对破碎围岩进行二次加固；其还能对隧道底部的仰拱层起到加固稳定的作用，保证隧道安全有效的施工作业。其能有效降低隧道运营期间渗漏水、施工时发生山体滑坡、突泥涌水、掌子面坍塌等事故的发生的概率，全面保护施工人员的安全。
本发明解决其技术问题所采用的的技术方案为：一种富水软弱破碎地层隧道支护方法,包括如下步骤：
步骤1：将衬砌层设于第二防水层的表面；将初期支护层设于衬砌层的表面；将第一防水层设于初期支护层的表面；将仰拱钢筋以及混凝土层分别顺序铺设在隧道的底部；
步骤2：在隧道底部的混凝土层上通过螺栓安装两条平行的底座；所述底座的中部设置截面为等腰梯形的安装块；之后在底座的两端对称安装一对伸缩杆以及一对液压缸，之后在伸缩杆以及液压缸的顶部安装上支撑梁；
步骤3：在安装块的前部铰接前动力轴；在安装块的上部铰接后动力轴；之后将前动力轴与后动力轴的上部同时与动力主轴的一端铰接；之后将动力主轴的另一端与支撑梁相铰接；
步骤4：在两条所述支撑梁之间安装上若干条拱梁；之后在若干条所述拱梁上安装若干条支撑杆；最后在若干条所述支撑杆上安装上部支护板；所述上部支护板紧贴第二防水层的下表面；
步骤6：在所述底座的外侧铰接安装上底部支护板；
步骤7：在底部支护板与伸缩杆之间卡装上加固杆。
优选的，所述安装块的侧面安装有控制器。
优选的，所述底部支护板与上部支护板为韧性钢板。
本发明提供一种富水软弱破碎地层隧道支护方法，其针对不同的复合地层特点均可使用，是一种切实可行的隧道支护方法；其结构能够很好的给予隧道一个全面的支撑力，使得山体内的注浆液能够与土体颗粒充分结合，保障注浆加固的质量；其能在支护围岩体系相对稳定的情况下，根据需要对破碎围岩进行二次加固；其还能对隧道底部的仰拱层起到加固稳定的作用，保证隧道安全有效的施工作业。其能有效降低隧道运营期间渗漏水、施工时发生山体滑坡、突泥涌水、掌子面坍塌等事故的发生的概率，全面保护施工人员的安全。
附图说明
图1为本发明的使用状态示意图；
图2为本发明的整体结构示意图；
图3为本发明的整体结构示意图。
附图标记说明：1-第一防水层，2-初期支护层，3-衬砌层，4-第二防水层，5-上部支护板，6-支撑杆，7-拱梁，8-支撑梁，9-伸缩杆，10-底部支护板，11-底座，12-仰拱钢筋，13-混凝土层，14-液压缸，15-前动力轴，16-控制器，17-后动力轴，18-动力主轴，19-加固杆。
具体实施方式
下面对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制；
一种富水软弱破碎地层隧道支护方法，包括如下步骤：
步骤1：将衬砌层3设于第二防水层4的表面；将初期支护层2设于衬砌层3的表面；将第一防水层1设于初期支护层2的表面；将仰拱钢筋12以及混凝土层13分别顺序铺设在隧道的底部；
步骤2：在隧道底部的混凝土层13上通过螺栓安装两条平行的底座11；所述底座1的中部设置截面为等腰梯形的安装块；之后在底座11的两端对称安装一对伸缩杆9以及一对液压缸14，之后在伸缩杆9以及液压缸14的顶部安装上支撑梁8；
步骤3：在安装块的前部铰接前动力轴15；在安装块的上部铰接后动力轴17；之后将前动力轴15与后动力轴17的上部同时与动力主轴18的一端铰接；之后将动力主轴18的另一端与支撑梁8相铰接；
步骤4：在两条所述支撑梁18之间安装上若干条拱梁7；之后在若干条所述拱梁7上安装若干条支撑杆6；最后在若干条所述支撑杆6上安装上部支护板5；所述上部支护板5紧贴第二防水层4的下表面；
步骤6：在所述底座11的外侧铰接安装上底部支护板10；
步骤7：在底部支护板10与伸缩杆9之间卡装上加固杆19。
优选的，所述安装块的侧面安装有控制器16；所述控制器16用于控制伸缩杆9、液压缸14、前动力轴15、后动力轴17以及动力主轴18的伸长与收缩，从而控制上部支护板5的高低以及对隧道顶部的支撑力度。
优选的，所述底部支护板10与上部支护板5为韧性钢板。
本发明提供一种富水软弱破碎地层隧道支护方法，其针对不同的复合地层特点均可使用，是一种切实可行的隧道支护方法；其结构能够很好的给予隧道一个全面的支撑力，使得山体内的注浆液能够与土体颗粒充分结合，保障注浆加固的质量；其能在支护围岩体系相对稳定的情况下，根据需要对破碎围岩进行二次加固；其还能对隧道底部的仰拱层起到加固稳定的作用，保证隧道安全有效的施工作业。其能有效降低隧道运营期间渗漏水、施工时发生山体滑坡、突泥涌水、掌子面坍塌等事故的发生的概率，全面保护施工人员的安全。
以上公开的仅为本发明的具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种富水软弱破碎地层隧道支护方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：将衬砌层(3)设于第二防水层(4)的表面；将初期支护层(2)设于衬砌层(3)的表面；将第一防水层(1)设于初期支护层(2)的表面；将仰拱钢筋(12)以及混凝土层(13)分别顺序铺设在隧道的底部；
步骤2：在隧道底部的混凝土层(13)上通过螺栓安装两条平行的底座(11)；所述底座(1)的中部设置截面为等腰梯形的安装块；之后在底座(11)的两端对称安装一对伸缩杆(9)以及一对液压缸(14)，之后在伸缩杆(9)以及液压缸(14)的顶部安装上支撑梁(8)；
步骤3：在安装块的前部铰接前动力轴(15)；在安装块的上部铰接后动力轴(17)；之后将前动力轴(15)与后动力轴(17)的上部同时与动力主轴(18)的一端铰接；之后将动力主轴(18)的另一端与支撑梁(8)相铰接；
步骤4：在两条所述支撑梁(18)之间安装上若干条拱梁(7)；之后在若干条所述拱梁(7)上安装若干条支撑杆(6)；最后在若干条所述支撑杆(6)上安装上部支护板(5)；所述上部支护板(5)紧贴第二防水层(4)的下表面；
步骤6：在所述底座(11)的外侧铰接安装上底部支护板(10)；
步骤7：在底部支护板(10)与伸缩杆(9)之间卡装上加固杆(19)。
2.根据权利要求1所述的一种富水软弱破碎地层隧道支护方法，其特征在于，所述安装块的侧面安装有控制器(16)。
3.根据权利要求1所述的一种富水软弱破碎地层隧道支护方法，其特征在于，所述底部支护板(10)与上部支护板(5)为韧性钢板。
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