CN204000900U - 一种应用于偏压隧道洞口塌方的加固结构 - Google Patents

Abstract

一种应用于偏压隧道洞口塌方的加固结构，包括竖向固定钢管桩、侧向边坡注浆导管以及顶部扇形支撑，所述竖向固定钢管桩中包括若干钢管桩单元，钢管桩单元呈阵列状搭装在隧道两侧，并在其上部插入边仰坡卸载体中，而所述每个钢管桩单元上均匀开有若干与钢管桩直径重合的通孔，且位置相邻的通孔指向相互垂直；而所述顶部扇形支撑套装在隧道上部作为边仰坡卸载体的支撑，其主体为一套拱结构，且在此套拱结构的套拱体内成型有扇形的工字钢。本实用新型施工过程方便快捷，经济效益佳，且能满足不同隧道的不同偏压情况处理需要。

Description

一种应用于偏压隧道洞口塌方的加固结构

技术领域

本实用新型涉及偏压隧道洞口处理技术领域，具体为一种适用偏压隧道洞口的组合加固结构。

背景技术

我国是一个多山的国家，尤其是西南山区地形、地质条件极为复杂，桥隧比重大，在建及拟建的大部分路网结构中采用了隧道结构。而在隧道施工过程中，由于山体结构内地形不对称或者地质岩层因素，容易造成隧道结构两面荷载不对称，就形成了偏压。在这种情况下对偏压隧道进行开挖时，经常会出现隧道边仰坡开裂，严重时甚至会发生滑坡或者塌方，故针对偏压情况的治理技术应运而生。

但是现有技术中的加固防塌措施主要有进行降水处理、挖掘过程中加强监控以及放坡处理等措施，这些措施虽然在一定程度上提高了作业安全系数，但这些措施往往只是采取单一措施进行加固或者治理，没有进行全方位综合考虑，无法从根本上解决隧道洞口作业的安全问题，且随着开挖作业的继续进行，又会出现新的问题。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种应用于偏压隧道洞口塌方的加固结构，这种组合加固装置，考虑了偏压问题的各个方面，通过三个部分的联合作用，使得对偏压问题的处理达到了一劳永逸，以解决上述背景技术中的缺点。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种应用于偏压隧道洞口塌方的加固结构，施工于山体边坡位置，包括固定于隧道两侧的竖向固定钢管桩、位于靠山体一侧的竖向固定钢管桩的外侧并斜向锚入山体结构中的侧向边坡注浆导管以及固定于隧道上部的顶部扇形支撑三部分，其中，所述竖向固定钢管桩中包括若干钢管桩单元，钢管桩单元呈阵列状搭装在隧道两侧，并在其上部插入边仰坡卸载体中，而所述每个钢管桩单元上均匀开有若干与钢管桩直径重合的通孔，且位置相邻的通孔指向相互垂直；而所述顶部扇形支撑套装在隧道上部作为边仰坡卸载体的支撑，其主体为一套拱结构，且在此套拱结构的套拱体内成型有扇形的工字钢，并以此作为内筋来对套拱进行加强。

竖向固定钢管桩用于保护中隔墙（对于双向隧道），固定隧道周围围岩，保持洞身在偏压作用下不会发生倾斜坍塌，增强隧道整体的抗变形能力；而侧向边坡注浆导管施作于隧道上方偏压方土体，用于稳定偏压土体，保持土体稳定，防止塌落。而顶部扇形支撑用于稳定隧道上方土体，保持上部土体不滑落，同时提供支撑作用，承受拱顶荷载，保持拱顶不发生破坏。

本实用新型的三部分结构还要结合边仰坡卸载。卸载过后顶部土体对拱圈的压力大大减小，同时再反压回填土，来调整洞口的偏压，这样偏压力会大幅削减。

在本实用新型中，所述竖向钢管桩在安装时优选在轨道平面上呈1m×1m的梅花型阵列安装布置。

在本实用新型中，所述钢管桩单元上的相邻的通孔之间的间隔优选为30m，且优选采用Φ10mm的孔结构。

有益效果：本实用新型可有效防止偏压隧道出现滑坡和塌方事故，并可方便处理不同类型隧道在开挖过程中遇到的各种洞口偏压情况，施作简便，对隧道偏压情况的改善效果明显，适合于推广应用。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例的示意图。

图2为本实用新型较佳实施例的钢管柱放大样图。

图3为本实用新型较佳实施例的顶部扇形支撑结构示意图。

其中：1、边仰坡卸载体；2、顶部扇形支撑；3、隧道；4、竖向固定钢管桩；5、侧向边坡注浆导管；6、钢管桩单元；7、通孔；8、套拱；9、工字钢。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1、图2、图3的一种应用于偏压隧道洞口塌方的加固结构的较佳实施例，在本实施例中，山体的主体部分位于隧道右侧。包括固定于隧道3两侧的竖向固定钢管桩4、位于靠山体一侧的竖向固定钢管桩4的外侧并斜向锚入山体结构中侧向边坡注浆导管5以及固定于隧道3上部的顶部扇形支撑2三部分。施工时首先对隧道3内进行堆土以稳定两侧拱腰，并采用I20的工字钢9对初支拱部进行扇形支撑，以保证洞内初支稳定，然后分步进行隧道3外的卸载和加固措施：

1、对右侧边坡自上至下进行刷坡，分台阶边刷边护，刷坡至拱腰处预留1.5m宽平台。边坡防护采用φ22砂浆锚杆（6米/根，1m间距梅花型布置）、φ8钢筋网（网格间距20cm）和10cm厚C20喷射砼支护措施；

2、对右侧边坡清刷的同时对边仰坡卸载体1进行清刷，刷坡要确保边仰坡卸载体1的仰坡坡面与隧道3的轴线垂直，且拱顶覆盖层最薄处不小于6m；

3、清除右线隧道3左侧拱腰软土，施做片石砼扩大基础，在左、右侧之间、右洞右侧软土拱腰平台上施做φ108的钢管桩单元6，钢管桩单元6的桩长平均为15m，桩间纵向距为1m，且呈梅花型布置，且每根钢管桩单元6的桩体上均开有间距为30m、直径为10mm的通孔7，且相邻的通孔7的指向相互垂直；

4、清理拱顶表面松散土层，施做钢架砼套拱8（C25砼），按Vd初支参数施工，砼达到70%强度后，对套拱8上部和左、右洞中间部位进行回填，拱顶厚度控制在2m左右；

5、施做明洞，对明洞顶及暗洞左、右洞顶之间冲沟进行回填；

6、清理洞内土方，对洞内初支断面进行复测，侵限地段逐榀换拱处理后，施加侧向边坡注浆导管5，保持侧向边坡注浆导管5中的中空注浆锚杆、钢质涨壳式中空注浆锚杆环向间距不变，将纵向间距调整为50cm，其他结构形式不变；然后成型即可。

基于上述步骤的实施例的加固结构的结构体施工过程方便快捷，可有效满足各种隧道的各种偏压情况处理需要，并且效果好，经济效益高。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种应用于偏压隧道洞口塌方的加固结构，其特征在于，包括固定于隧道两侧的竖向固定钢管桩、位于靠山体一侧的竖向固定钢管桩的外侧并斜向锚入山体结构中的侧向边坡注浆导管以及固定于隧道上部的顶部扇形支撑三部分，所述竖向固定钢管桩中包括若干钢管桩单元，钢管桩单元呈阵列状搭装在隧道两侧，并在其上部插入边仰坡卸载体中，而所述每个钢管桩单元上均匀开有若干与钢管桩直径重合的通孔，且位置相邻的通孔指向相互垂直；而所述顶部扇形支撑套装在隧道上部作为边仰坡卸载体的支撑，其主体为一套拱结构，且在此套拱结构的套拱体内成型有扇形的工字钢。

2.根据权利要求1所述的一种应用于偏压隧道洞口塌方的加固结构，其特征在于，所述竖向钢管桩在安装时优选在轨道平面上呈1m×1m的梅花型阵列安装布置。

3.根据权利要求1所述的一种应用于偏压隧道洞口塌方的加固结构，其特征在于，所述钢管桩单元上的相邻的通孔之间的间隔优选为30m，且优选采用Φ10mm的孔结构。