CN112780300B - 高承压的隧道支护结构 - Google Patents

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Abstract

本发明属于隧道支护技术领域，尤其是涉及高承压的隧道支护结构，包括拱形隧道，拱形隧道包括拱顶、左拱腰、右拱腰、左拱脚和右拱脚，拱形隧道的侧壁上均布开设有多个圆形孔，拱形隧道侧壁内设置有与多个圆形孔连通的支护腔室，多个圆形孔内插接有支护钢筋，支护钢筋的一端延伸至支护腔室内，且支护腔室内的支护钢筋外侧设置有加固机构。本发明通过在支护腔室内的支护钢筋外侧设置有加固机构，在增强钢筋的强度外还能够有效地疏导高承压水，使区域内的高承压水及造成的势能疏导出外，以免破坏支护体系，并且弧形杆件和弧形钢筋网均能覆盖拱形隧道的拱顶、左拱腰、右拱腰、左拱脚和右拱脚，保证对拱形隧道整体结构的支护效果。

Description

高承压的隧道支护结构
技术领域
本发明涉及隧道支护技术领域，尤其涉及一种高承压的隧道支护结构。
背景技术
隧道支护结构的作用，是与围岩一起组成隧道结构体系，用来承载可能出现的各种荷载，从而保持隧道断面的使用净空以及防止围岩质量的异常。在支护结构中，通常需要与围岩大面积的接触，从而可以提供有效并且足够的支撑。
在隧道施工中经常会遇到不良地质条件，比如有些隧洞沿线的断裂构造发育情况不良造成地质围岩状况易破碎断裂、以及一些水文地质和特殊地质情况的出现，对于上述较差的地质条件，初期支护极易产生变形、开裂，很有可能导致围岩沉降强烈，渗水较大，严重时甚至可能导致岩体坍塌、涌水，另外山体内壁往往比较潮湿，支护杆和混凝土凝固剂大面积地直接与山体接触容易受潮，导致固定后的拉力减小，存在安全隐患。
为此，我们提出高承压的隧道支护结构来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的高承压的隧道支护结构。
根据本发明改进的第一方面提出一种高承压的隧道支护结构，包括拱形隧道，所述拱形隧道包括拱顶、左拱腰、右拱腰、左拱脚和右拱脚，所述拱形隧道的侧壁上均布开设有多个圆形孔，所述拱形隧道侧壁内设置有与多个圆形孔连通的支护腔室，多个所述圆形孔内插接有支护钢筋，所述支护钢筋的一端延伸至支护腔室内，且支护腔室内的支护钢筋外侧设置有加固机构，所述拱形隧道的外侧壁上设置有注浆混凝土层，所述注浆混凝土层的外侧壁上均布有多根弧形杆件，且多根弧形杆件之间通过多根横杆固定连接，所述弧形杆件的外侧壁上均布有多个凸块，所述凸块的外侧壁上开设有前后连通的通孔，且位于同一轴线上的多个凸块内固定连接有同一根安装杆，多个所述安装杆的下端固定连接有同一个弧形钢筋网，且弧形钢筋网对应设置在多根横杆的上侧，所述弧形杆件的外侧壁上均布有多根加固用的锚杆机构。
在上述的高承压的隧道支护结构中，所述加固机构包括固定套接在支护钢筋外侧壁上的套管，多个所述套管之间填充有两个层状结构，两个所述层状结构分别为防水密封层和发泡混凝土层，且防水密封层对应设置在发泡混凝土层的外侧，所述防水密封层的上端开设有多个导液槽，且导液槽的两端分别与外部的导水管连通设置。
在上述的高承压的隧道支护结构中，所述防水密封层包括防水基层，所述防水基层的两侧均涂抹有聚氨酯防水材料，所述防水密封层均匀的铺设在多根套管的外侧，且防水密封层与发泡混凝土层之间设置有平整的密封板。
在上述的高承压的隧道支护结构中，所述注浆混凝土层、发泡混凝土层、防水密封层和密封板的截面形状均为拱形。
在上述的高承压的隧道支护结构中，多根所述弧形杆件紧密贴合在注浆混凝土层的外侧壁上，且多根弧形杆件之间的横杆采用间隔排布，所述弧形杆件覆盖了拱形隧道的拱顶、左拱腰、右拱腰、左拱脚和右拱脚。
在上述的高承压的隧道支护结构中，所述弧形钢筋网覆盖了拱形隧道的拱顶、左拱腰、右拱腰、左拱脚和右拱脚，所述弧形钢筋网的侧壁上固定连接有与多根安装杆对应的环形件，所述环形件套接在安装杆的外侧，且环形件的外侧壁上螺纹连接有与安装杆固定的紧固螺栓和螺母。
在上述的高承压的隧道支护结构中，所述锚杆加固机构包括多根固定连接在弧形杆件外侧壁上的锚杆，所述弧形杆件的外侧壁上开设有与锚杆对应的凹槽，所述凹槽内浇筑有与锚杆固定的混凝土圆柱体，且混凝土圆柱体包裹在锚杆的外侧。
在上述的高承压的隧道支护结构中，所述锚杆采用砂浆药卷锚杆，所述弧形钢筋网采用直径为d6圆钢支护，且弧形钢筋网的外侧喷涂有C20砼。
与现有技术相比，本高承压的隧道支护结构的优点在于：
1、本发明通过在支护腔室内的支护钢筋外侧设置有加固机构，在增强钢筋的强度外还能够有效地疏导高承压水，使区域内的高承压水及造成的势能疏导出外，以免破坏支护体系，发泡混凝土层和防水密封层能很好的隔离承压水，保证拱形隧道内侧结构的稳定；
2、本发明中通过弧形杆件和弧形钢筋网的设计，均能覆盖拱形隧道的拱顶、左拱腰、右拱腰、左拱脚和右拱脚，保证对拱形隧道整体结构的支护效果，并且通过在弧形杆件的外侧均布有多根锚杆，能够进一步增强整体结构的稳定性。
附图说明
图1为本发明提出的高承压的隧道支护结构的外部弧形钢筋网安装时结构示意图；
图2为本发明提出的高承压的隧道支护结构的弧形钢筋网未安装时侧面结构图；
图3为本发明提出的高承压的隧道支护结构的正面结构剖视图；
图4为图1中A处局部放大图；
图5为本发明提出的高承压的隧道支护结构的支护腔室内部结构截面图。
附图中各个附图标记的含义如下：
1拱形隧道、2支护钢筋、3注浆混凝土层、4弧形杆件、5横杆、6凸块、7安装杆、8弧形钢筋网、9套管、10防水密封层、11发泡混凝土层、12锚杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
结合图1-5所示实施例的高承压的隧道支护结构，包括拱形隧道1，拱形隧道包括拱顶、左拱腰、右拱腰、左拱脚和右拱脚。
如图所示的拱形隧道1的侧壁上均布开设有多个圆形孔，拱形隧道1侧壁内设置有与多个圆形孔连通的支护腔室，多个圆形孔内插接有支护钢筋2，支护钢筋2的一端延伸至支护腔室内，且支护腔室内的支护钢筋2外侧设置有加固机构。
具体的，加固机构包括固定套接在支护钢筋2外侧壁上的套管9，多个套管9之间填充有两个层状结构，两个层状结构分别为防水密封层10和发泡混凝土层11，且防水密封层10对应设置在发泡混凝土层11的外侧，防水密封层10的上端开设有多个导液槽，且导液槽的两端分别与外部的导水管连通设置。
由此，可有效地疏导高承压水，使区域内的高承压水及造成的势能疏导出外，以免破坏支护体系，发泡混凝土层11和防水密封层10能很好的隔离承压水，保证拱形隧道内侧结构的稳定。
进一步的，防水密封层10包括防水基层。尤其是，防水基层的两侧均涂抹有聚氨酯防水材料。
优选地，防水密封层10均匀的铺设在多根套管9的外侧，且防水密封层10与发泡混凝土层11之间设置有平整的密封板，有效提高聚氨酯防水材料涂抹使用的效果，保证防水的性能。
更进一步的，注浆混凝土层3、发泡混凝土层11、防水密封层10和密封板的截面形状均为拱形，保证支护结构与拱形隧道的紧密贴合。
优选地，拱形隧道1的外侧壁上设置有注浆混凝土层3，注浆混凝土层3的外侧壁上均布有多根弧形杆件4，且多根弧形杆件4之间通过多根横杆5固定连接。
具体的，多根弧形杆件4紧密贴合在注浆混凝土层3的外侧壁上，且多根弧形杆件4之间的横杆5采用间隔排布，弧形杆件4覆盖了拱形隧道1的拱顶、左拱腰、右拱腰、左拱脚和右拱脚，从而保证对拱形隧道整体结构的支护效果。
进一步的优选的实施例中，弧形杆件4的外侧壁上均布有多个凸块6，凸块6的外侧壁上开设有前后连通的通孔。
位于同一轴线上的凸块内固定连接有同一根安装杆7，多个安装杆7的下端固定连接有同一个弧形钢筋网8，且弧形钢筋网8对应设置在多根横杆5的上侧，弧形钢筋网8覆盖了拱形隧道的拱顶、左拱腰、右拱腰、左拱脚和右拱脚。
优选地，弧形钢筋网8的侧壁上固定连接有与多根安装杆7对应的环形件，环形件套接在安装杆7的外侧，且环形件的外侧壁上螺纹连接有与安装杆7固定的紧固螺栓和螺母，便于对弧形钢筋网8拆装的同时，能够保证弧形钢筋网8使用的稳定性。
优选地，结合图1、2所示，弧形杆件4的外侧壁上均布有多根加固用的锚杆机构。
锚杆加固机构包括多根固定连接在弧形杆件4外侧壁上的锚杆12，弧形杆件4的外侧壁上开设有与锚杆12对应的凹槽，凹槽内浇筑有与锚杆12固定的混凝土圆柱体。其中，混凝土圆柱体包裹在锚杆12的外侧。
更具体的，锚杆12采用砂浆药卷锚杆，弧形钢筋网8采用直径为d6圆钢支护，且弧形钢筋网8的外侧喷涂有C20砼。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高承压的隧道支护结构，其特征在于，包括拱形隧道（1），所述拱形隧道包括拱顶、左拱腰、右拱腰、左拱脚和右拱脚，其中：
所述拱形隧道（1）的侧壁上均布开设有多个圆形孔，所述拱形隧道（1）侧壁内设置有与多个圆形孔连通的支护腔室，多个所述圆形孔内插接有支护钢筋（2），所述支护钢筋（2）的一端延伸至支护腔室内，且支护腔室内的支护钢筋（2）外侧设置有加固机构；
所述拱形隧道（1）的外侧壁上设置有注浆混凝土层（3），所述注浆混凝土层（3）的外侧壁上均布有多根弧形杆件（4），且多根弧形杆件（4）之间通过多根横杆（5）固定连接；所述多根弧形杆件（4）紧密贴合在注浆混凝土层（3）的外侧壁上；
所述弧形杆件（4）的外侧壁上均布有多个凸块（6），所述凸块（6）的外侧壁上开设有前后连通的通孔，且位于同一轴线上的多个凸块内固定连接有同一根安装杆（7）；
其中，多个所述安装杆（7）的下端固定连接有同一个弧形钢筋网（8），弧形钢筋网（8）对应设置在多根横杆（5）的上侧；
其中，所述加固机构包括固定套接在支护钢筋（2）外侧壁上的多个套管（9），多个套管（9）之间填充有两个层状结构，两个所述层状结构分别为防水密封层（10）和发泡混凝土层（11），且防水密封层（10）对应设置在发泡混凝土层（11）的外侧，所述防水密封层（10）的上端开设有多个导液槽，导液槽的两端分别与外部的导水管连通设置。
2.根据权利要求1所述的高承压的隧道支护结构，其特征在于，所述防水密封层（10）包括防水基层，所述防水基层的两侧均涂抹有聚氨酯防水材料，所述防水密封层（10）均匀的铺设在多根套管（9）的外侧，且防水密封层（10）与发泡混凝土层（11）之间设置有平整的密封板。
3.根据权利要求2所述的高承压的隧道支护结构，其特征在于，所述注浆混凝土层（3）、发泡混凝土层（11）、防水密封层（10）和密封板的截面形状均为拱形。
4.根据权利要求1所述的高承压的隧道支护结构，其特征在于，多根弧形杆件（4）之间的横杆（5）采用间隔排布，所述弧形杆件（4）覆盖了拱形隧道（1）的拱顶、左拱腰、右拱腰、左拱脚和右拱脚。
5.根据权利要求4所述的高承压的隧道支护结构，其特征在于，所述弧形钢筋网（8）覆盖所述拱形隧道的拱顶、左拱腰、右拱腰、左拱脚和右拱脚，所述弧形钢筋网（8）的侧壁上固定连接有与多根安装杆（7）对应的环形件，所述环形件套接在安装杆（7）的外侧，环形件的外侧壁上螺纹连接有与安装杆（7）固定的紧固螺栓和螺母的连接结构。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的高承压的隧道支护结构，其特征在于，所述弧形杆件（4）的外侧壁上均布有多根加固用的锚杆机构，所述加固机构还包括多根固定连接在弧形杆件（4）外侧壁上的锚杆（12），所述弧形杆件（4）的外侧壁上开设有与锚杆（12）对应的凹槽，所述凹槽内浇筑有与锚杆（12）固定的混凝土圆柱体，且混凝土圆柱体包裹在锚杆（12）的外侧。
7.根据权利要求6所述的高承压的隧道支护结构，其特征在于，所述锚杆（12）采用砂浆药卷锚杆，所述弧形钢筋网（8）采用直径为圆钢支护。
8.根据权利要求7所述的高承压的隧道支护结构，其特征在于，所述弧形钢筋网（8）的外侧喷涂有C20砼。
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