CN109356622A - 一种处理隧洞冒顶的结构及实施方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种处理隧洞冒顶的结构，包括设置在隧洞顶部的钢拱架；所述钢拱架纵向等间距设置，在钢拱架的顶部与隧洞的冒顶之间回填有进行平顶封闭的混凝土；所述混凝土上依次设有钢筋网和土石；所述隧洞的两侧为竖墙边坡，边坡上设有喷护挂网，喷护挂网与混凝土相接触，在喷护挂网与混凝土的交接面设有砂浆锚杆，砂浆锚杆的一端伸入混凝土中，另一端外露。本发明确保了整体结构的稳定和抗压强度，避免在大倾角情况出现支架歪斜、倒架等情况的发生，实现了工作面快速通过冒顶区，确保了开采的安全，保证了开采的效率，同时避免对边坡二次开挖扰动，其工序简单，施工进度快，节省了工程投资。
Description
技术领域
本发明涉及一种处理隧洞冒顶的结构及实施方法，属于水利水电工程中的技术领域。
背景技术
水利水电工程常修建在高山峡谷地区，上坝公路是连接大坝和外部区域的主要交通方式，为了获得较合理的公路线型，隧洞是经常采用的交通建筑物，但由于受地形条件的限制，隧洞不可避免要跨越V型沟谷区域。通常该区域上覆岩体较薄，埋深较浅，不易成洞，并且上方有滚石存在，隧洞拱顶以上岩土体垮塌并冒顶，需采取冒顶处理方案保障隧洞施工及运行期交通安全。
传统处理冒顶的结构是棚洞方案，但开挖量较大，工艺复杂，施工进度缓慢，如申请号为2016107623587的中国专利公开的一种跨越泥石流沟的棚洞结构及施工方法，该专利公布了一种跨越泥石流沟的棚洞结构及施工方法，若干所述的立柱沿棚洞纵向等间距设置，在相邻的两个立柱之间设有连续墙，在所述的立柱的顶部和底部分别设有纵梁，所述的横梁位于底板中并与棚洞两侧的立柱底部连接，在棚洞顶部所述的纵梁之间搭接有顶板，在所述的顶板与所述的连续墙的外表面均设有防水层。
在现有技术中，申请号为2016104761975的中国专利公开的一种井工煤矿综采工作面用防冒顶结构及实施方法，该专利包括工作面液压支架及其上方的顶煤和顶板，工作面冒顶区域出现在顶煤或顶板区域；工作面冒顶区域下方设置半圆木、背板和竹笆形成一个假顶底平台，并通过设置液压单体支柱固定；假顶底平台内充满充填材料形成人工假顶。在该专利中，其整体结构的稳定性和抗压强度不好，不能避免大的倾斜角的出现，会导致支架歪斜、倒架的情况，不能确保开采的安全性，同时影响开采效率。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种处理隧洞冒顶的结构及实施方法，该处理隧洞冒顶的结构及实施方法操作简单，安全，解决了上坝公路隧洞冒顶处理施工工艺复杂，工期长，投资费用较高的问题。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种处理隧洞冒顶的结构，包括设置在隧洞顶部的钢拱架；所述钢拱架纵向等间距设置，在钢拱架的顶部与隧洞的冒顶之间回填有进行平顶封闭的混凝土；所述混凝土上依次设有钢筋网和土石；所述隧洞的两侧为竖墙边坡，边坡上设有喷护挂网，喷护挂网与混凝土相接触，在喷护挂网与混凝土的交接面设有砂浆锚杆，砂浆锚杆的一端伸入混凝土中，另一端外露。
所述钢拱架和隧洞之间设有衬砌。
所述衬砌为二期衬砌。
所述钢拱架之间设有加密布置的连系筋。
所述冒顶位于隧洞的拱顶处，隧洞的两侧竖墙边坡未发生垮塌。
基于一种处理隧洞冒顶的结构的实施方法；包括以下步骤：
①清理竖墙边坡浮渣及松动块石，完成竖墙边坡的喷护挂网；
②在隧洞的顶部设置钢拱架，将钢拱架沿纵向等间距设置；
③在钢拱架上回填进行平顶封闭的混凝土，混凝土的一侧与喷护挂网相接触；
④在喷护挂网与混凝土的交接面设置砂浆锚杆，砂浆锚杆的一端伸入混凝土中，另一端外露；
⑤在混凝土上依次覆盖钢筋网和土石，完成隧洞的冒顶的施工；
⑥重新挂口进洞，当隧洞全贯通时，进行二期衬砌。
本发明的有益效果在于：确保了整体结构的稳定和抗压强度，避免在大倾角情况出现支架歪斜、倒架等情况的发生，实现了工作面快速通过冒顶区，确保了开采的安全，保证了开采的效率，同时避免对边坡二次开挖扰动，其工序简单，施工进度快，节省了工程投资。
附图说明
图1是本发明的断面结构示意图；
图中：1-喷护挂网，2-冒顶，3-土石，4-钢筋网，5-砂浆锚杆，6-混凝土，7-钢拱架，8-衬砌，9-隧洞。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1所示，一种处理隧洞冒顶的结构，包括设置在隧洞9顶部的钢拱架7；所述钢拱架7纵向等间距设置，其间距不宜太大，在钢拱架7的顶部与隧洞9的冒顶2之间回填有进行平顶封闭的混凝土6；所述混凝土6上依次设有钢筋网4和土石3，土石3覆盖可减缓滚石对隧洞9的冲击力，钢筋网4防止混凝土6开裂；所述隧洞9的两侧为竖墙边坡，边坡上设有喷护挂网1，喷护挂网1与混凝土6相接触，在喷护挂网1与混凝土6的交接面设有砂浆锚杆5，砂浆锚杆5的一端伸入混凝土6中，另一端外露，保证回填混凝土6结构的稳定。
所述钢拱架7和隧洞9之间设有衬砌8。
所述衬砌8为二期衬砌。
所述钢拱架7之间设有加密布置的连系筋。
所述冒顶2位于隧洞9的拱顶处，隧洞9的两侧竖墙边坡未发生垮塌。
基于一种处理隧洞冒顶的结构的实施方法；包括以下步骤：
①清理竖墙边坡浮渣及松动块石，完成竖墙边坡的喷护挂网1；
②在隧洞9的顶部设置钢拱架7，将钢拱架7沿纵向等间距设置；
③在钢拱架7上回填进行平顶封闭的混凝土6，混凝土6的一侧与喷护挂网1相接触；
④在喷护挂网1与混凝土6的交接面设置砂浆锚杆5，砂浆锚杆5的一端伸入混凝土6中，另一端外露；
⑤在混凝土6上依次覆盖钢筋网4和土石3，完成隧洞9的冒顶2的施工；
⑥重新挂口进洞，当隧洞9全贯通时，进行二期衬砌8。
实施例
如上所述，本发明的施工过程如下：
1.清除竖墙边坡的浮渣及松动块石后，快速完成φ8挂网钢筋@20cm×20cm，喷C20混凝土封闭，厚度10cm，形成喷护挂网1；
2.将I18钢拱架7沿纵向等间距设置，间距为0.3m，钢拱架7之间设连系筋，其间距为0.5m；
3.在钢拱架7的拱顶以上回填C20混凝土6，平顶封闭，距钢拱架7顶部0.6m，为防止混凝土6开裂，顶部设钢筋网4，其规格为
3.在竖墙边坡与回填混凝土6的交界面设置砂浆锚杆5，其外露1.0m，L＝4.5m@0.7m×0.7m；
4.混凝土6以上覆盖土石3，厚度为1m，冒顶2段处理完成后，重新挂口进洞，隧洞9全贯通时，进行二期衬砌8。
综上所述，本结构适用于跨越V型沟谷区域的隧洞9冒顶2处理，解决了隧洞9冒顶2处理施工工艺复杂、工期长、投资费用较高的问题，保障了隧洞9交通的安全性。
Claims (6)
1.一种处理隧洞冒顶的结构，包括设置在隧洞(9)顶部的钢拱架(7)，其特征在于：所述钢拱架(7)纵向等间距设置，在钢拱架(7)的顶部与隧洞(9)的冒顶(2)之间回填有进行平顶封闭的混凝土(6)；所述混凝土(6)上依次设有钢筋网(4)和土石(3)；所述隧洞(9)的两侧为竖墙边坡，边坡上设有喷护挂网(1)，喷护挂网(1)与混凝土(6)相接触，在喷护挂网(1)与混凝土(6)的交接面设有砂浆锚杆(5)，砂浆锚杆(5)的一端伸入混凝土(6)中，另一端外露。
2.如权利要求1所述的处理隧洞冒顶的结构，其特征在于：所述钢拱架(7)和隧洞(9)之间设有衬砌(8)。
3.如权利要求2所述的处理隧洞冒顶的结构，其特征在于：所述衬砌(8)为二期衬砌。
4.如权利要求1所述的处理隧洞冒顶的结构，其特征在于：所述钢拱架(7)之间设有加密布置的连系筋。
5.如权利要求1所述的处理隧洞冒顶的结构，其特征在于：所述冒顶(2)位于隧洞(9)的拱顶处，隧洞(9)两侧的竖墙边坡未发生垮塌。
6.一种处理隧洞冒顶的结构的实施方法，其特征在于：包括以下步骤：
①清理竖墙边坡浮渣及松动块石，完成竖墙边坡的喷护挂网(1)；
②在隧洞(9)的顶部设置钢拱架(7)，将钢拱架(7)沿纵向等间距设置；
③在钢拱架(7)上回填进行平顶封闭的混凝土(6)，混凝土(6)的一侧与喷护挂网(1)相接触；
④在喷护挂网(1)与混凝土(6)的交接面设置砂浆锚杆(5)，砂浆锚杆(5)的一端伸入混凝土(6)中，另一端外露；
⑤在混凝土(6)上依次覆盖钢筋网(4)和土石(3)，完成隧洞(9)的冒顶(2)的施工；
⑥重新挂口进洞，当隧洞(9)全贯通时，进行二期衬砌(8)。
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