CN209838429U - 一种后锚盾构衬砌支护结构 - Google Patents

一种后锚盾构衬砌支护结构 Download PDF

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李正川
周定祥
张万斌
于茂春
曹林卫
陈杨
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Abstract

本实用新型一种后锚盾构衬砌支护结构,包括盾构衬砌和锚杆,盾构衬砌由管片本体环向依次连接封闭形成,其特征在于:管片本体内设有预留孔;预留孔内充填结构胶;在预留孔靠近管片本体外壁面一侧设有预留锚板,锚板一端固定在预留锚板上,另一端钻进围岩。本实用新型具有如下优点:其结构简单、强度高、支撑力强,能够实现后期注浆加固围岩和堵水,改善围岩稳定性;并且在受力影响下,可降低管片被破坏的风险,保证整体结构的稳定性和安全性,降低工程风险。

Description

一种后锚盾构衬砌支护结构
技术领域
本实用新型涉及隧道与地下工程技术领域,特别涉及一种后锚盾构衬砌支护结构。
背景技术
隧道开挖后,周围地层原有的平衡会遭到破坏,为了保护围岩的稳定性,确保行车安全,隧道必须有足够强度的支护结构。现有的隧道支护结构一般采用衬砌加锚杆支护的结构形式,例如在采用盾构法施工的隧道中,通过将环形盾构管片相互连接形成环形盾构衬砌,再固定锚杆形成支护结构,因而盾构管片的强度和质量直接关系到隧道的整体质量和安全。此外,在地层松散或者隧道突水的情况下,需要进行围岩注浆加固和注浆堵水,以改善围岩稳定性。
现有技术中,如申请号为CN201220295776.7的专利公开了一种盾构法斜井应对大变形地层的施工用衬砌管片,包括封顶块、连接块、标准块和底拱块,在标准块和连接块上锚固有锚杆。其锚杆直接固定在管片上,锚杆和管片构成了受力整体,当锚杆受力变形时,连带拉动管片,会对管片造成破坏,从而影响隧道的安全性。
发明内容
本实用新型的目的就是提供一种后锚盾构衬砌支护结构,不仅结构简单、强度高、支撑力强,还能进行后期围岩注浆加固以及注浆堵水,改善围岩稳定性。
本实用新型是这样实现的,一种后锚盾构衬砌支护结构,包括盾构衬砌和锚杆,盾构衬砌由管片本体环向依次连接封闭形成,管片本体内设有预留孔;预留孔内充填结构胶;在预留孔靠近管片本体外壁面一侧设有预留锚板,锚杆在盾构衬砌施工完成后施作,锚杆一端固定在预留锚板上,另一端钻进围岩中。
本实用新型一种后锚盾构衬砌支护结构,通过将多个弧形盾构管片的侧面相互连接,形成由盾构管片组成的圆形隧道衬砌,管片本体内设有预留孔,在盾构管片施工后,通过预留孔能够进行围岩注浆加固以及注浆堵水;预留孔内充填结构胶,在满足管片的强度要求的同时,因其具有高粘结强度和一定的伸长性能,不易从孔内掉落,并且有利于后期钻进切割,对结构胶进行切割,避免了对管片本体的直接破坏,保证了管片的强度和质量;在预留孔靠近管片本体外壁面一侧设有预留锚板,用于固定后期施作的锚杆,锚杆不直接固定在管片本体上,降低了锚杆受力变形对管片本体的破坏,保证隧道的质量和安全。
由于采用了上述技术方案,本实用新型具有如下优点:其结构简单、强度高、支撑力强,能够实现后期注浆加固围岩和堵水,改善围岩稳定性;并且在受力影响下,可降低管片被破坏的风险,保证整体结构的稳定性和安全性,降低工程风险。
附图说明
本实用新型的附图说明如下:
图1为本实用新型盾构衬砌支护的结构图;
图2为本实用新型盾构管片的结构图;
图3为本实用新型盾构管片预留孔的放大图。
图中:1.盾构衬砌;2.锚杆;3.管片本体;4.预留孔;5.结构胶;6.预留锚板;7.螺纹钢筋;8.隔离膜。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
如图1所示,一种后锚盾构衬砌支护结构,包括盾构衬砌1和锚杆2,盾构衬砌1由管片本体3环向依次连接封闭形成,其特征在于:管片本体3内设有预留孔4;预留孔4内充填结构胶5;在预留孔4靠近管片本体3外壁面一侧设有预留锚板6,锚杆2一端固定在预留锚板6上,另一端钻进围岩中。
实用新型一种后锚盾构衬砌支护结构,首先将多个弧形盾构管片的侧面相互连接,形成由盾构管片组成的圆形盾构衬砌1,管片本体内设有预留孔4,在盾构管片施工后,通过预留孔4能够进行围岩注浆加固和堵水;预留孔4内充填结构胶5,在满足管片的强度要求的同时,因其具有高粘结强度和一定的伸长性能,不易从孔内掉落,并且有利于后期钻进切割,对结构胶5进行切割,避免了对管片本体3的直接破坏,保证了管片的强度和质量;在预留孔4靠近管片本体3外壁面一侧设有预留锚板6,用于固定后期施作的锚杆2,锚杆2不直接固定在管片本体3上,降低锚杆2受力变形对管片本体的破坏,确保隧道的质量和安全。
本实用新型中,管片本体3采用钢筋砼浇筑成型,浇筑前采用模具预留有预留孔4,预留孔4也可以用金属套筒制成,与管片本体3一起浇筑成型。盾构管片进行工厂化制作,使得管片质量得以控制。
进一步地,如图2或图3所示,预留孔4为两端宽、中部窄的沙漏形状,数量为一个或一个以上,沿管片环向间隔布置,其沿孔口方向的中心轴线经过盾构衬砌1的圆心。将预留孔4做成沙漏形状,在后期施作锚杆时,能适应更大的锚杆打设角度,孔口的截面形状可以是圆形、椭圆形或者矩形;预留孔4的个数和间距根据实际需要确定,当衬砌直径较小时,每个管片可以只有一个预留孔4;当衬砌直径较大时,可以有一个以上的预留孔4,以适应更大范围的注浆加固位置。预留孔4沿孔口方向的中心轴线经过盾构衬砌1的圆心处,即预留孔4垂直于管片壁面设置,在实际施工过程中,便于钻孔操作。
进一步地,结构胶5为橡胶、塑料或树脂。结构胶5是指强度高,能够承载较大荷载,且耐老化、耐疲劳、耐腐蚀,适用于承受强力的结构件粘接的胶粘剂。结构胶5可以选择橡胶、塑料或树脂,灌注进预留孔4内,静置固化成型后形成整体结构。首先,结构胶5的填充,能够满足盾构管片的强度要求;其次,其与金属和混凝土的粘结强度高,与结构匹配良好;再次,其具有容易切割的优点,在后期施作锚杆2时,有利于打孔钻进。
进一步地,预留锚板6为钢板,通过螺纹钢筋7焊接或用螺栓连接。螺纹钢筋7一端用结构胶5和管片本体3粘结,另一端与预留锚板6焊接或用螺栓连接。
进一步地,预留孔4与预留锚板6之间设有隔离膜8。隔离膜8可以是PP隔离膜或者PE隔离膜,填充结构胶5后,结构胶5直接与隔离膜8粘结。当锚杆2受力变形时,由于隔离膜8将预留锚板6和预留孔4隔离开,避免了对管片本体3的破坏,保证了隧道的质量和安全。
进一步地,锚杆2锚固在预留锚板6上,锚杆2可采用全长粘结型锚杆、中空注浆锚杆或自进式注浆锚杆。锚杆2用于后期围岩深层注浆加固,并锚固在预留锚板6上,形成盾构衬砌1和锚杆2组成的支护结构。
本实用新型的施工原理是:
在盾构掘进开挖后,将盾构管片安装到位,封闭成盾构衬砌1后,当需要注浆加固围岩或注浆堵水时,先用钻机从预留孔4中钻进切割结构胶5和预留锚板6,再向围岩钻进安放锚杆2,完成注浆加固围岩或注浆堵水,然后将锚杆2一端固定在预留锚板6上,最后用结构胶5封堵预留孔4,形成盾构衬砌1和锚杆2组成的支护结构。

Claims (10)

1.一种后锚盾构衬砌支护结构,包括盾构衬砌(1)和锚杆(2),盾构衬砌(1)由管片本体(3)环向依次连接封闭形成,其特征在于:管片本体(3)内设有预留孔(4);预留孔(4)内充填结构胶(5);在预留孔(4)靠近管片本体(3)外壁面一侧设有预留锚板(6),锚杆(2)一端固定在预留锚板(6)上,另一端钻进围岩中。
2.如权利要求1所述的后锚盾构衬砌支护结构,其特征在于:预留孔(4)为两端宽、中部窄的沙漏形状,数量为一个或一个以上,沿管片环向间隔布置,其沿孔口方向的中心轴线经过盾构衬砌(1)的圆心。
3.如权利要求1或2所述的后锚盾构衬砌支护结构,其特征在于:结构胶(5)为橡胶、塑料或树脂。
4.如权利要求1或2所述的后锚盾构衬砌支护结构,其特征在于:预留锚板(6)为钢板,通过螺纹钢筋(7)焊接或用螺栓连接。
5.如权利要求3所述的后锚盾构衬砌支护结构,其特征在于:预留锚板(6)为钢板,通过螺纹钢筋(7)焊接或用螺栓连接。
6.如权利要求1、2或5所述的后锚盾构衬砌支护结构,其特征在于:预留孔(4)与预留锚板(6)之间设有隔离膜(8)。
7.如权利要求4所述的后锚盾构衬砌支护结构,其特征在于:预留孔(4)与预留锚板(6)之间设有隔离膜(8)。
8.如权利要求1、2、5或7所述的后锚盾构衬砌支护结构,其特征在于:锚杆(2)一端锚固在预留锚板(6)上,锚杆(2)可采用全长粘结型锚杆、中空注浆锚杆或自进式注浆锚杆。
9.如权利要求4所述的后锚盾构衬砌支护结构,其特征在于:锚杆(2)一端锚固在预留锚板(6)上,锚杆(2)可采用全长粘结型锚杆、中空注浆锚杆或自进式注浆锚杆。
10.如权利要求6所述的后锚盾构衬砌支护结构,其特征在于:锚杆(2)一端锚固在预留锚板(6)上,锚杆(2)可采用全长粘结型锚杆、中空注浆锚杆或自进式注浆锚杆。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111963199A (zh) * 2020-08-13 2020-11-20 浙大城市学院 一种“凹凸”形盾构隧道管片结构及横向错缝管片拼接方法
CN112983470A (zh) * 2021-05-11 2021-06-18 北京中矿创新联盟能源环境科学研究院 软岩隧道tbm支护系统和支护方法
CN114961775A (zh) * 2022-04-22 2022-08-30 中铁工程装备集团有限公司 敞开式tbm破碎围岩施工方法

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