CN208380585U - 可预防初期支护外壁脱空的隧道系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可预防初期支护外壁脱空的隧道系统，包括位于外层的初期支护、位于内层的二次衬砌、多个纵向连接钢筋、多个注浆管以及多个钢拱架，注浆管具有纵向连接段、预留注浆段和注浆延伸段，预留注浆段的第一端具有预留注浆丝扣，纵向连接段、预留注浆段和注浆延伸段之间形成联通通道，纵向连接段的外壁上开设有多个第一注浆孔，注浆延伸段的外壁上开设有多个第二注浆孔，多个注浆管的预留注浆段环向布置地埋入初期支护内且预留注浆段的第一端位于二次衬砌内，纵向连接段沿纵向延伸地位于脱空区域，且注浆延伸段位于脱空区域。通过注浆管对初期支护外壁的脱空区域进行注浆，确保脱空区域可有效地填充密实，且注浆施工方便快捷。

Description

可预防初期支护外壁脱空的隧道系统

技术领域

本实用新型涉及隧道工程技术领域，尤其是涉及一种可预防初期支护外壁脱空的隧道系统。

背景技术

随着国民经济的发展，道路建设中隧道工程所占的比例逐步增大。在隧道工程设计中，隧道支护结构一般分为初期支护（也叫一次衬砌）和二次衬砌，施工现场较为普遍的初期支护结构均为锚网喷（锚杆、网片、喷射混凝土）+钢架组合形式，而钢拱架设计采用纵向连接筋进行固定连接。

初期支护作为早期支护在隧道开挖后对封闭开挖断面抑制围岩的过大变形起到积极作用。通过它与围岩之间的相互作用使两者共同变形共同受力，构成一个共同工作的承载体。在实际进行喷射混凝土的过程中，由于爆破效果、施工质量、回弹量以及重力作用等，促使围岩与初期支护外壁之间产生局部的脱空现象,并且,钢架与围岩之间由于本身材料的属性使得两者的接触也出现部分的脱空,较为容易产生脱空的位置为拱顶、拱腰及边墙处。

脱空区的产生主要存在于施工期间，它的存在对于初期支护结构的受力平衡影响较大，使得脱空区初期支护产生局部较大应力，从初支所承担的荷载比例上来说，是非常不利的，初期支护与围岩不能形成统一的整体就弱化了初期支护的作用，尤其是在围岩较差的情况下极易导致初期支护的破坏, 造成后期隧道的运营安全存在巨大的隐患。

发明内容

为了实现本实用新型的主要目的，本实用新型提供一种施工方便且可预防初期支护外壁脱空的隧道系统。

为了实现本实用新型的主要目的，本实用新型提供一种可预防初期支护外壁脱空的隧道系统，包括位于外层的初期支护、位于内层的二次衬砌、多个纵向连接钢筋、多个注浆管以及多个钢拱架，纵向连接钢筋位于隧道围岩和初期支护之间，隧道围岩具有脱空区域，多个纵向连接钢筋沿纵向延伸地环向布置在初期支护的外壁上，多个钢拱架沿纵向延伸地且环向布置地埋入初期支护内，钢拱架呈工字型设置，钢拱架的一工字端面抵接在纵向连接钢筋在远离隧道围岩的端面上，注浆管具有纵向连接段、预留注浆段和注浆延伸段，纵向连接段与预留注浆段垂直设置，预留注浆段的第一端具有预留注浆丝扣，注浆延伸段与预留注浆段的第二端连接，纵向连接段、预留注浆段和注浆延伸段之间形成联通通道，纵向连接段的外壁上开设有多个第一注浆孔，注浆延伸段的外壁上开设有多个第二注浆孔，多个注浆管的预留注浆段环向布置地埋入初期支护内且预留注浆段的第一端位于二次衬砌内，纵向连接段沿纵向延伸地位于脱空区域，且注浆延伸段位于脱空区域。

由此可见，隧道系统预埋有注浆管，通过注浆管的第一注浆孔、第二注浆孔以及注浆延伸段的开口端对初期支护外壁的脱空区域进行注浆，使水泥浆液充满脱空区域，确保脱空区域可有效地填充密实，进而提高初期支护和隧道围岩之间紧密相接，使初期支护形成整体受力，彻底解决由于初期支护外壁脱空带来的变形危害，对后期隧道系统的运营安全起到巨大保障。并且，注浆管的结构简单，注浆施工方便快捷。

更进一步的方案是，纵向连接段的中部与预留注浆段的第二端连接。

更进一步的方案是，多个第一注浆孔呈梅花型布置在纵向连接段的外壁上。

更进一步的方案是，多个第二注浆孔呈梅花型布置在注浆延伸段的外壁上。

更进一步的方案是，多个第一注浆孔呈间距为15厘米至30厘米之间的梅花型布置在纵向连接段的外壁上，多个第二注浆孔呈间距为15厘米至30厘米之间的梅花型布置在注浆延伸段的外壁上。

更进一步的方案是，第一注浆孔和第二注浆孔的直径均为5毫米至10毫米之间。

更进一步的方案是，相邻两个预留注浆段在环向的间距为0.5米至1米之间。

更进一步的方案是，多个纵向连接钢筋环向均匀布置在初期支护的外壁上。

更进一步的方案是，相邻两个纵向连接钢筋在环向的间距为1米。

更进一步的方案是，隧道系统还包括无纺布和防水板，无纺布和防水板位于初期支护和二次衬砌之间，无纺布邻接初期支护，防水板邻接二次衬砌。

附图说明

图1是本实用新型隧道系统实施例的横向剖视图。

图2是图1在A处的放大图。

图3是图2在B-B处的剖视图。

图4是本实用新型隧道系统实施例中注浆管的主视图。

图5是图4在C-C处的剖视图。

图6是图4在D-D处的剖视图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

参见图1至图6，隧道系统1沿其径向依次包括位于外层的初期支护2、无纺布8、防水板9、位于内层的二次衬砌3和位于二次衬砌3下方的仰拱10，隧道系统1还包括多个纵向连接钢筋5、多个注浆管6以及多个钢拱架7，纵向连接钢筋5位于隧道围岩4和初期支护2之间，隧道围岩4具有脱空区域41，多个纵向连接钢筋5沿纵向延伸地环向布置在初期支护2的外壁上。多个钢拱架7沿纵向延伸地且环向布置地埋入初期支护2内，钢拱架7呈工字型设置，钢拱架7的一工字端面抵接在纵向连接钢筋5在远离隧道围岩4的端面上。

注浆管6具有纵向连接段62、预留注浆段61和注浆延伸段63，纵向连接段62与预留注浆段61垂直设置，本实施例纵向连接段62的中部与预留注浆段61的第二端连接。预留注浆段61的第一端具有预留注浆丝扣611，预留注浆丝扣611用于与注浆泵连接。注浆延伸段63与预留注浆段61的第二端连接，纵向连接段62、预留注浆段61和注浆延伸段63之间形成联通通道，纵向连接段62的外壁上开设有多个第一注浆孔621，注浆延伸段63的外壁上开设有多个第二注浆孔631。多个注浆管6的预留注浆段61环向布置地埋入初期支护2内且预留注浆段61的第一端位于二次衬砌3内，纵向连接段62沿纵向延伸地位于脱空区域41，且注浆延伸段63位于脱空区域41，注浆管6的纵向连接段62与钢拱架7通过焊接固定。

多个第一注浆孔621呈梅花型布置在纵向连接段62的外壁上，多个第二注浆孔631呈梅花型布置在注浆延伸段63的外壁上。本实施例多个第一注浆孔621呈间距为15厘米至30厘米之间的梅花型布置在纵向连接段62的外壁上，多个第二注浆孔631呈间距为15厘米至30厘米之间的梅花型布置在注浆延伸段63的外壁上。第一注浆孔621和第二注浆孔631的直径均为5毫米至10毫米之间，优选地，第一注浆孔621和第二注浆孔631的直径均为8毫米。本实施例相邻两个预留注浆段61在环向的间距为0.5米至1米之间，且多个纵向连接钢筋5环向均匀布置在初期支护2的外壁上，相邻两个纵向连接钢筋5在环向的间距为1米。

当隧道围岩4开挖完毕后，按照设计要求及时进行初喷和系统锚杆施工，且经测量放样，标识出隧道超挖位置，即隧道围岩4的脱空区域41。

接着，按照设计要求，进行钢拱架7安装，钢拱架7安装固定采用纵向连接钢筋5进行焊接固定，在脱空区域41采用多个注浆管6沿环向布置，相邻两个注浆管6在环向的间距为0.5米至1米之间，当脱空区域41较大时可适当加密环向间距。按照脱空区域41的大小进行现场调整注浆管6的注浆延伸段63的长度，确保注浆延伸段63的开口端与脱空区域41底部的距离不大于5厘米。注浆管6的纵向连接段62与钢拱架7的背面进行焊接固定。注浆管6的预留注浆段61的第一端位于二次衬砌3内，即预留注浆段61的第一端应当突出初期支护2的距离不小于5厘米，且预留注浆段61的第一端在进行注浆之前采用塑料袋进行包裹保护。当初期支护2喷射混凝土完毕后，应及时清除预留注浆段61第一端的封口材料。

随后，实施注浆管6的注浆工序，注浆管6的注浆应遵循“先拱部、后拱肩、末边墙”的顺序由上而下进行。注浆应采用专用注浆泵与预留注浆段61第一端的预留注浆丝扣611连接进行注浆，为加速注浆，可安装分浆器同时多管注浆。水泥浆液应采用拌和桶配制，注浆压力应符合设计要求，浆液必须充满注浆管6，通过第一注浆孔621、第二注浆孔631以及注浆延伸段63的开口端使水泥浆液充满脱空区域41。

然后，进行无纺布8、防水板9、二次衬砌3以及仰拱10的施工。

本实施例隧道系统1通过注浆管6对初期支护2外壁的脱空区域41进行注浆，确保脱空区域41可有效地填充密实，进而提高初期支护2和隧道围岩4之间紧密相接，使初期支护2形成整体受力，彻底解决由于初期支护2外壁脱空带来的变形危害，对后期隧道系统1的运营安全起到巨大保障。并且，注浆管6的结构简单，注浆施工方便快捷。

以上实施例，只是本实用新型的较佳实例，并非来限制本实用新型实施范围，故凡依本实用新型申请专利范围的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (10)

1.可预防初期支护外壁脱空的隧道系统，包括位于外层的初期支护和位于内层的二次衬砌，其特征在于：

还包括多个纵向连接钢筋、多个注浆管以及多个钢拱架，所述纵向连接钢筋位于隧道围岩和所述初期支护之间，所述隧道围岩具有脱空区域，多个所述纵向连接钢筋沿纵向延伸地环向布置在所述初期支护的外壁上；

多个所述钢拱架沿纵向延伸地且环向布置地埋入所述初期支护内，所述钢拱架呈工字型设置，所述钢拱架的一工字端面抵接在所述纵向连接钢筋在远离所述隧道围岩的端面上；

所述注浆管具有纵向连接段、预留注浆段和注浆延伸段，所述纵向连接段与所述预留注浆段垂直设置，所述预留注浆段的第一端具有预留注浆丝扣，所述注浆延伸段与所述预留注浆段的第二端连接，所述纵向连接段、所述预留注浆段和所述注浆延伸段之间形成联通通道，所述纵向连接段的外壁上开设有多个第一注浆孔，所述注浆延伸段的外壁上开设有多个第二注浆孔；

多个所述注浆管的所述预留注浆段环向布置地埋入所述初期支护内且所述预留注浆段的第一端位于所述二次衬砌内，所述纵向连接段沿纵向延伸地位于所述脱空区域，且所述注浆延伸段位于所述脱空区域。

2.根据权利要求1所述的可预防初期支护外壁脱空的隧道系统，其特征在于：

所述纵向连接段的中部与所述预留注浆段的第二端连接。

3.根据权利要求2所述的可预防初期支护外壁脱空的隧道系统，其特征在于：

多个所述第一注浆孔呈梅花型布置在所述纵向连接段的外壁上。

4.根据权利要求3所述的可预防初期支护外壁脱空的隧道系统，其特征在于：

多个所述第二注浆孔呈梅花型布置在所述注浆延伸段的外壁上。

5.根据权利要求4所述的可预防初期支护外壁脱空的隧道系统，其特征在于：

多个所述第一注浆孔呈间距为15厘米至30厘米之间的梅花型布置在所述纵向连接段的外壁上；

多个所述第二注浆孔呈间距为15厘米至30厘米之间的梅花型布置在所述注浆延伸段的外壁上。

6.根据权利要求5所述的可预防初期支护外壁脱空的隧道系统，其特征在于：

所述第一注浆孔和所述第二注浆孔的直径均为5毫米至10毫米之间。

7.根据权利要求1至5任一项所述的可预防初期支护外壁脱空的隧道系统，其特征在于：

相邻两个所述预留注浆段在环向的间距为0.5米至1米之间。

8.根据权利要求7所述的可预防初期支护外壁脱空的隧道系统，其特征在于：

多个所述纵向连接钢筋环向均匀布置在所述初期支护的外壁上。

9.根据权利要求8所述的可预防初期支护外壁脱空的隧道系统，其特征在于：

相邻两个所述纵向连接钢筋在环向的间距为1米。

10.根据权利要求9所述的可预防初期支护外壁脱空的隧道系统，其特征在于：

所述隧道系统还包括无纺布和防水板，所述无纺布和所述防水板位于所述初期支护和所述二次衬砌之间，所述无纺布邻接所述初期支护，所述防水板邻接所述二次衬砌。