CN204436407U - 一种大断面软弱围岩隧道双层初期支护预防地质灾害发生的结构 - Google Patents
一种大断面软弱围岩隧道双层初期支护预防地质灾害发生的结构 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型属于一种大断面软弱围岩隧道双层初期支护预防地质灾害发生的结构，包括上导第一层初期支护和上导第二层初期支护，中导第一层初期支护和中导第二层初期支护，下导第一层初期支护和下导第二层初期支护和仰拱，每根仰拱初支钢拱架与对应部的上导、中导和下导第一层钢拱架及上导、中导和下导第二层钢拱架分别形成闭合成环的支撑结构。本实用新型能够有效的预防大断面软弱围岩隧道地质灾害的发生，保证隧道施工和运营安全，减少地质灾害造成的经济损失，具有施工资源和成本低，易施工，建设速度快，安全风险小和施工质量高的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于一种大断面软弱围岩隧道双层初期支护预防地质灾害发生的结构。
背景技术
目前在隧道施工中，对于开挖高度为10米以上，开挖宽度为10米以上，隧道长度1000米以上的隧道，称为大断面超长的隧道，简称大断面隧道。大断面隧道在竖固的岩石地貌中较易施工，但若属于剥蚀丘陵山地地貌，地形起伏较大，节理发育，裂隙较多，大量红土夹浮石、孤石、分层较多，土石交接夹泥、黑色泥岩不规律分布，对岩体稳定性影响较大，导致出现较多的地质灾害。
在上述地貌进行隧道施工不仅增加了隧道施工的难度和安全隐患，也使得成本投入增加，延误了施工工期，而且若依传统的隧道初期支护，往往在初期支护施工完成后，支护层常出现开裂、掉块、拱架变形、仰拱底鼓、塌方冒顶等多种灾害，致使施工难度急剧增加，如何能够有效的预防并减少地质灾害对施工的影响是急需要解决的问题。
发明内容
因此，本实用新型的目的是提供一种大断面软弱围岩隧道双层初期支护预防地质灾害的结构，能够有效的预防大断面软弱围岩隧道地质灾害的发生，保证隧道施工和运营安全，减少地质灾害造成的经济损失，具有施工资源和成本低，易施工，建设速度快，安全风险小和施工质量高的优点。
为此，本实用新型包括上导坑、中导坑和下导坑，其中：
上导第一层初期支护和上导第二层初期支护，上导第一层初期支护由上导第一层钢拱架，双层钢筋网网片和在其上喷射的28cm厚C25钢纤维早强混凝土所组成，各上导第一层钢拱架环向间距1.0m，每榀钢拱架之间用螺纹钢筋连接，超前支护的每根导管尾部与对应部的钢拱架焊接，每根上导第一层钢拱架的两端与隧道两侧对应部的中导第一层钢拱架的上端连成一体，上导第二层初期支护贴合在上导第一层初期支护外侧面上，上导第二层初期支护由上导第二层钢拱架，双层钢筋网网片和在其上喷射的26cm厚C25钢纤维早强混凝土所组成，各上导第二层钢拱架环向间距1.0m，每榀钢拱架之间用螺纹钢筋连接，超前支护的每根导管尾部与对应部的钢拱架焊接，每根上导第二层钢拱架的两端与隧道两侧对应部的中导第二层钢拱架的上端连成一体；
中导第一层初期支护和中导第二层初期支护，中导第一层钢拱架的上端与对应部的上导第一层钢拱架下端连接，中导第二层钢拱架的上端与对应部的上导第二层钢拱架下端连接，用直径22mm螺纹钢筋连接二层中导钢拱架，二层中导钢拱架两端的连接板位置至少错开45～55cm，中导第一层钢拱架之间设钢筋网，中导第二层钢拱架设钢筋网，两层中导钢拱架下端设有Φ50*5的锁脚注浆锚杆，两层中导钢拱架及钢筋网上喷射54cm厚C25钢纤维早强混凝土，形成中导第一层初期支护和中导第二层初期支护；
下导第一层初期支护和下导第二层初期支护，下导第一层钢拱架的上端与对应部的中导第一层钢拱架下端连接，下导第二层钢拱架的上端与对应部的中导第二层钢拱架下端连接，用直径22mm螺纹钢筋连接二层下导钢拱架，二层下导钢拱架两端的连接板位置至少错开45～55cm，下导第一层钢拱架之间设钢筋网，下导第二层钢拱架设钢筋网，两层下导钢拱架下端设有Φ50*5的锁脚注浆锚杆，两层下导钢拱架及钢筋网上喷射54cm厚C25钢纤维早强混凝土，形成下导第一层初期支护和下导第二层初期支护；
仰拱的初期支护，仰拱初支钢拱架的两端与对应部的下导第一层钢拱架下端和下导第二层钢拱架下端进行闭合连接，仰拱初支钢拱架采用I22b工字钢，并喷射28cm厚C25钢纤维混凝土。
所述的每根仰拱初支钢拱架与对应部的上导、中导和下导第一层钢拱架及上导、中导和下导第二层钢拱架分别形成闭合成环的支撑结构。
上述结构到了本实用新型的目的。
本实用新型能够有效的预防大断面软弱围岩隧道地质灾害的发生，保证隧道施工和运营安全，减少地质灾害造成的经济损失，具有施工资源和成本低，易施工，建设速度快，安全风险小和施工质量高的优点。
在京新高速集呼土建二标的金盆湾隧道施工中，该隧道全线设计为V级围岩，单向三车道五心圆曲墙形断面，隧道开挖高度为12.31米，开挖宽度为17.093米，隧道左线长3310m，右线长3375m，为分离式三车道特长公路隧道。隧址区属于剥蚀丘陵山地地貌，地形起伏较大。在隧道轴线范围内存在很多大小不一、挖掘时间不同的经过废渣回填的淘金坑，在右线初期施工过程中用传统的初期支护施工完成后，出现大面积的开裂、掉块、拱架变形、仰拱底鼓、塌方冒顶等多种灾害，人员伤亡大，费工费力，质量差，效率低，返工率高，施工成本预计超预算近3倍，且施工速度慢，不能按计划完工。
变更用本实用新型的结构进行施工，建筑施工成本较预算的施工成本降低10％，可节省大量的人力物力资源。本实用新型的方法建设速度快，较预计的完工时间提前20％，易施工和安全风险小，可杜绝人员伤亡，确保施工安全，降低施工难度，省工省力，质量好达到优级标准，效率高，至今对隧道各项指标检测仍均为优级标准。
附图说明
图是本实用新型的结构示意图。
具体实施方案
如图所示，一种大断面软弱围岩隧道双层初期支护预防地质灾害发生的结构，包括上导坑、中导坑和下导坑，其中：
上导第一层初期支护2和上导第二层初期支护3。上导第一层初期支护由上导第一层钢拱架，双层钢筋网网片和在其上喷射的28cm厚C25钢纤维早强混凝土所组成。各上导第一层钢拱架环向间距1.0m，每榀钢拱架之间用螺纹钢筋连接，超前支护(隧道的超前支护用上导坑、中导坑和下中导坑中；以下不再累述。)的每根导管1尾部与对应部的钢拱架焊接。每根上导第一层钢拱架的两端与隧道两侧对应部的中导第一层钢拱架的上端连成一体。上导第二层初期支护贴合在上导第一层初期支护外侧面上，上导第二层初期支护由上导第二层钢拱架，双层钢筋网网片和在其上喷射的28cm厚C25钢纤维早强混凝土所组成。各上导第二层钢拱架环向间距1.0m，每榀钢拱架之间用螺纹钢筋连接，超前支护的每根导管尾部与对应部的钢拱架焊接，每根上导第二层钢拱架的两端与隧道两侧对应部的中导第二层钢拱架的上端连成一体。
中导第一层初期支护4和中导第二层初期支护5。中导第一层钢拱架的上端与对应部的上导第一层钢拱架下端连接。中导第二层钢拱架的上端与对应部的上导第二层钢拱架下端连接。用直径22mm螺纹钢筋连接二层中导钢拱架，二层中导钢拱架两端的连接板位置至少错开45～55cm。中导第一层钢拱架之间设钢筋网，中导第二层钢拱架设钢筋网，钢筋网两侧边与对应部的钢拱架连成一体。两层中导钢拱架下端设有Φ50*5的锁脚注浆锚杆，两层中导钢拱架及钢筋网上喷射54cm厚C25钢纤维早强混凝土，形成中导第一层初期支护和中导第二层初期支护。
下导第一层初期支护6和下导第二层初期支护7，下导第一层钢拱架的上端与对应部的中导第一层钢拱架下端连接，下导第二层钢拱架的上端与对应部的中导第二层钢拱架下端连接，用直径22mm螺纹钢筋连接二层下导钢拱架，二层下导钢拱架两端的连接板位置至少错开45～55cm，下导第一层钢拱架之间设钢筋网，下导第二层钢拱架设钢筋网，两层下导钢拱架下端设有Φ50*5的锁脚注浆锚杆，两层下导钢拱架及钢筋网上喷射54cm厚C25钢纤维早强混凝土，形成下导第一层初期支护和下导第二层初期支护。
仰拱的初期支护8。仰拱初支钢拱架的两端与对应部的下导第一层钢拱架下端和下导第二层钢拱架下端进行闭合连接，仰拱初支钢拱架采用I22b工字钢，并喷射28cm厚C25钢纤维混凝土。
所述的每根仰拱初支钢拱架与对应部的上导、中导和下导第一层钢拱架及上导、中导和下导第二层钢拱架分别形成闭合成环的支撑结构。
而后，在上述在隧道两层初期支护上再进行传统的模注钢筋混凝土层10(二衬，指在衬砌基础上再模注砼，由模板台车浇注完成，为传统技术，故不再累述。)和铺设行车面9施工，完成隧道施工。
总之，本实用新型能够有效的预防大断面软弱围岩隧道地质灾害的发生，保证隧道施工和运营安全，减少地质灾害造成的经济损失，具有施工资源和成本低，易施工，建设速度快，安全风险小和施工质量高的优点。可推广使用。
Claims (2)
1.一种大断面软弱围岩隧道双层初期支护预防地质灾害发生的结构，包括上导坑、中导坑和下导坑，其特征在于：
上导第一层初期支护和上导第二层初期支护，上导第一层初期支护由上导第一层钢拱架，双层钢筋网网片和在其上喷射的28cm厚C25钢纤维早强混凝土所组成，各上导第一层钢拱架环向间距1.0m，每榀钢拱架之间用螺纹钢筋连接，超前支护的每根导管尾部与对应部的钢拱架焊接，每根上导第一层钢拱架的两端与隧道两侧对应部的中导第一层钢拱架的上端连成一体，上导第二层初期支护贴合在上导第一层初期支护外侧面上，上导第二层初期支护由上导第二层钢拱架，双层钢筋网网片和在其上喷射的26cm厚C25钢纤维早强混凝土所组成，各上导第二层钢拱架环向间距1.0m，每榀钢拱架之间用螺纹钢筋连接，超前支护的每根导管尾部与对应部的钢拱架焊接，每根上导第二层钢拱架的两端与隧道两侧对应部的中导第二层钢拱架的上端连成一体；
中导第一层初期支护和中导第二层初期支护，中导第一层钢拱架的上端与对应部的上导第一层钢拱架下端连接，中导第二层钢拱架的上端与对应部的上导第二层钢拱架下端连接，用直径22mm螺纹钢筋连接二层中导钢拱架，二层中导钢拱架两端的连接板位置至少错开45～55cm，中导第一层钢拱架之间设钢筋网，中导第二层钢拱架设钢筋网，两层中导钢拱架下端设有Φ50*5的锁脚注浆锚杆，两层中导钢拱架及钢筋网上喷射54cm厚C25钢纤维早强混凝土，形成中导第一层初期支护和中导第二层初期支护；
下导第一层初期支护和下导第二层初期支护，下导第一层钢拱架的上端与对应部的中导第一层钢拱架下端连接，下导第二层钢拱架的上端与对应部的中导第二层钢拱架下端连接，用直径22mm螺纹钢筋连接二层下导钢拱架，二层下导钢拱架两端的连接板位置至少错开45～55cm，下导第一层钢拱架之间设钢筋网，下导第二层钢拱架设钢筋网，两层下导钢拱架下端设有Φ50*5的锁脚注浆锚杆，两层下导钢拱架及钢筋网上喷射54cm厚C25钢纤维早强混凝土，形成下导第一层初期支护和下导第二层初期支护；
仰拱的初期支护，仰拱初支钢拱架的两端与对应部的下导第一层钢拱架下端和下导第二层钢拱架下端进行闭合连接，仰拱初支钢拱架采用I22b工字钢，并喷射28cm厚C25钢纤维混凝土。
2.按权利要求1所述的结构，其特征在于：所述的每根仰拱初支钢拱架与对应部的上导、中导和下导第一层钢拱架及上导、中导和下导第二层钢拱架分别形成闭合成环的支撑结构。
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