CN111828035B - 一种隧道修复结构 - Google Patents

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Abstract

一种隧道修复结构，包括隧道内扩刷成椭圆形的塌方空腔；塌方空腔壁施工有钻孔，钻孔内插有注浆钢管，注浆后，注浆钢管一端与钻孔壁连接牢固，相邻的多个注浆钢管的另一端交汇于一个点，形成交汇点，整个塌方空腔内可以形成多个这种交汇点；钢管将交汇点焊接在一起，每3个交汇点焊接在一起，形成三角形稳定结构；水平钢架两端支撑于塌方腔体壁上，水平钢架与注浆钢管之间焊接；塌方腔体开口采用封闭体封闭，封闭体的外轮廓与其附近的岩壁平滑过渡形成标准的隧道待支护断；封闭后的塌方腔体内注有混凝土；隧道内塌方腔体位置并列布置有钢拱架，即钢拱架布置在待支护断面外部，且沿隧道方向不留间隙。本发明所述隧道修复结构稳定性强于现有技术。

Description

一种隧道修复结构
技术领域
本发明涉及隧道施工领域，具体涉及一种隧道修复结构。
背景技术
隧道施工开挖过程中遇到软弱夹层等不良地质地段，处治措施稍有不当就会引起塌方，塌方会伴生空腔出现；如果岩体空腔处治不当，不但会在隧道施工期间带来各种威胁，还会对运营期的隧道安全带来威胁。现有技术主要采用塌体表面挂单层钢筋网、喷射混凝土、布设随机砂浆锚杆、回填空腔的手段进行塌方空腔治理，存在回填材料与岩体连接不牢固，回填后隧道支护强度大，后期回填部分易再次塌方的技术问题。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供一种隧道修复结构，包括隧道内扩刷成椭圆形的塌方空腔，开口朝下，塌方空腔壁挂网，初喷有混凝土；塌方空腔壁施工有钻孔，钻孔内插有注浆钢管，注浆后，注浆钢管一端与钻孔壁连接牢固，相邻的多个注浆钢管的另一端交汇于一个点，形成交汇点，整个塌方空腔内可以形成多个这种交汇点，如可以是3个或者更多；钢管将交汇点焊接在一起，每3个交汇点焊接在一起，形成三角形稳定结构；水平钢架两端支撑于塌方腔体壁上，水平钢架与注浆钢管之间焊接；塌方腔体开口采用封闭体封闭，封闭体的外轮廓与其附近的岩壁平滑过渡形成标准的隧道待支护断；封闭后的塌方腔体内注有混凝土；隧道内塌方腔体位置并列布置有钢拱架，即钢拱架布置在待支护断面外部，且沿隧道方向不留间隙。
优选的，进行上述隧道修复结构施工时，采用液压支柱向上支撑交汇点，并对注浆钢管进行补充注浆。
优选的，可以仅将塌方腔体下半部分扩刷成椭圆形。
优选的，远离塌方腔体方向的钻孔孔底段直径大于靠近塌方腔体的孔口段直径。
优选的，注浆钢管结构如下，包括内注浆钢管、可套设在内注浆钢管底部的外钢管，外钢管底端与内注浆钢管底端通过底部圆环固定连接，外钢管侧壁上间隔均匀开设矩形长孔槽，矩形长孔槽长度与注浆钢管长度方向一致，外钢管的外端焊接有外部圆环，外部圆环与内注浆钢管之间不连接；将注浆钢管插入到孔底后，采用空心钢管顶进外部圆环，使得外钢管径向扩大，与钻孔壁紧紧贴在一起；内注浆钢管底端均匀设置有注浆孔。
优选的，封闭体采用成块钢板连接而成。
优选的，塌方段外一定距离也支护钢拱架，即钢拱架支护范围大于塌方段，钢拱架长度方向进行焊接固定。
本发明的有益技术效果为：
1、将塌方空腔扩刷成一个椭圆形腔体，开口朝下，据此形成一个向上兜起的结构，对空腔内填充体向上兜起(支撑)，同时起兜作用的岩体可以将支撑力向远离塌方方向转移。
2、多个注浆钢管交汇于一个点，形成交汇点，这使得注浆钢管互为作用，形成一个整体，防止因个别注浆管松动造成局部塌陷；且每3个交汇点焊接在一起，形成三角形稳定结构，进一步提高注浆钢管结构稳定性。
3、采用液压支柱向上支撑交汇，防止注浆钢管受重力作用产生下移，造成注浆钢管与钻孔腔壁之间有空隙，同时对已经下移的部分可以产生上移作用，然后进行补充注浆，进一步防止空隙的产生。
4、水平钢架两端支撑于塌方腔体壁上，且水平钢架与注浆钢管之间进行焊接，使得水平钢架与注浆钢管互相支撑，同时又与塌方腔体外岩体连接为一个整体(封闭后的塌方腔体内注有混凝土以及注浆钢管一端深置于钻孔内)。
5、塌方段支护钢拱架，且钢拱架支护范围大于塌方段，钢拱架长度方向进行焊接固定，以此，钢拱架对塌方填充体进行支撑，同时可以将支撑力向远离塌方方向转移。
6、钻孔底部扩孔，注浆体类似一个倒置的钉子置于岩体，稳定性强；注浆钢管的外钢管可径向扩大，与钻孔壁紧紧贴在一起，也类似一个倒置的钉子置于岩体，稳定进一步加强。
附图说明
图1是隧道修复结构示意图(不含钢拱架)。
图2是隧道修复结构施工时液压支柱支撑示意图。
图3是注浆钢管结构图。
图4是外钢管的结构图。
图中，塌方空腔1；注浆钢管2；内注浆钢管2-1；外钢管2-2；底部圆环2-3；矩形长孔槽2-4；外部圆环2-5；注浆孔2-6；交汇点3；钢管4；液压支柱5；水平钢架6；隧道7；隧道待支护断8。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作进一步的具体描述。
如图1，一种隧道修复结构，包括隧道7内扩刷成一个类似鸡蛋状(椭圆形)的塌方空腔1，开口朝下，塌方空腔壁挂网，初喷有混凝土；塌方空腔壁施工有钻孔，钻孔内插有注浆钢管2，注浆后，使得注浆钢管2一端与钻孔壁连接牢固，且相邻的多个注浆钢管2的另一端交汇于一个点，形成交汇点3，整个塌方空腔1内可以形成多个这种交汇点3，可以是3个或者更多；钢管4将交汇点焊接在一起，每3个交汇点焊接在一起，形成三角形稳定结构；水平钢架6两端支撑于塌方腔体壁上，水平钢架6与注浆钢管2之间焊接，使得水平钢架与注浆钢管互相支撑，同时又与塌方腔体外岩体连接为一个整体；塌方腔体开口采用封闭体封闭，封闭体的外轮廓与其附近的岩壁平滑过渡形成标准的隧道待支护断8；封闭后的塌方腔体内注有混凝土；隧道内塌方腔体位置钢拱架并列布置，即钢拱架布置在待支护断面外部，沿隧道方向不留间隙。
优选的，如图2，进行上述隧道修复结构施工时，采用液压支柱5向上支撑交汇3，防止注浆钢管2受重力作用产生下移，造成注浆钢管与钻孔腔壁之间有空隙，同时对已经下移的部分可以产生上移，然后进行补充注浆，进一步防止空隙的产生。
优选的，可以仅将塌方腔体下半部分扩刷成鸡蛋状(上半部分原有形状，下半部分半个鸡蛋状)。
优选的，远离塌方腔体方向的孔底段直径大于靠近塌方腔体的孔口段直径。
优选的，如图3-4，注浆钢管结构如下，包括内注浆钢管2-1、可套设在内注浆钢管底部的外钢管2-2，外钢管底端与内注浆钢管底端通过底部圆环2-3固定连接，外钢管侧壁上间隔均匀开设矩形长孔槽2-4，矩形长孔槽长度与注浆钢管长度方向一致，外钢管的外端焊接有外部圆环2-5，外部圆环与内注浆钢管之间不连接；将注浆钢管插入到孔底后，采用空心钢管顶进外部圆环，使得外钢管径向扩大，与钻孔壁紧紧贴在一起；内注浆钢管底端均匀设置有注浆孔2-6。
优选的，封闭体采用成块钢板连接而成。
优选的，塌方段外一定距离也支护钢拱架，即钢拱架支护范围大于塌方段，钢拱架长度方向进行焊接固定。

Claims (7)

1.一种隧道修复结构，包括隧道内扩刷成椭圆形的塌方空腔，开口朝下，塌方空腔壁挂网，初喷有混凝土；塌方空腔壁施工有钻孔，钻孔内插有注浆钢管，注浆后，注浆钢管一端与钻孔壁连接牢固，相邻的多个注浆钢管的另一端交汇于一个点，形成交汇点，整个塌方空腔内可以形成多个这种交汇点，多个这种交汇点是3个或者更多；钢管将交汇点焊接在一起，每3个交汇点焊接在一起，形成三角形稳定结构；水平钢架两端支撑于塌方腔体壁上，水平钢架与注浆钢管之间焊接；塌方腔体开口采用封闭体封闭，封闭体的外轮廓与其附近的岩壁平滑过渡形成标准的隧道待支护断；封闭后的塌方腔体内注有混凝土；隧道内塌方腔体位置并列布置有钢拱架，即钢拱架布置在待支护断面外部，且沿隧道方向不留间隙。
2.根据权利要求1所述的一种隧道修复结构，其特征在于，进行上述隧道修复结构施工时，采用液压支柱向上支撑交汇点，并对注浆钢管进行补充注浆。
3.根据权利要求1所述的一种隧道修复结构，其特征在于，可以仅将塌方腔体下半部分扩刷成椭圆形。
4.根据权利要求1所述的一种隧道修复结构，其特征在于，远离塌方腔体方向的钻孔孔底段直径大于靠近塌方腔体的孔口段直径。
5.根据权利要求1或4所述的一种隧道修复结构，其特征在于，注浆钢管结构如下，包括内注浆钢管、可套设在内注浆钢管底部的外钢管，外钢管底端与内注浆钢管底端通过底部圆环固定连接，外钢管侧壁上间隔均匀开设矩形长孔槽，矩形长孔槽长度与注浆钢管长度方向一致，外钢管的外端焊接有外部圆环，外部圆环与内注浆钢管之间不连接；将注浆钢管插入到孔底后，采用空心钢管顶进外部圆环，使得外钢管径向扩大，与钻孔壁紧紧贴在一起；内注浆钢管底端均匀设置有注浆孔。
6.根据权利要求1所述的一种隧道修复结构，其特征在于，封闭体采用成块钢板连接而成。
7.根据权利要求1所述的一种隧道修复结构，其特征在于，塌方段外一定距离也支护钢拱架，即钢拱架支护范围大于塌方段，钢拱架长度方向进行焊接固定。
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