CN210049908U - 地表冲沟铺砌结构及浅埋地段隧道结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种地表冲沟铺砌结构及浅埋地段隧道结构，属于隧道施工技术领域。该地表冲沟铺砌结构包括冲沟、第一砂浆层、第二砂浆层、钢筋网组件以及锚杆组件。第一砂浆层和第二砂浆层用于覆盖第一侧沟、第二侧沟以及沟底的表面，可以初步对第一侧沟、第二侧沟以及沟底的表面找平处理，为后续的第一钢筋网和第二钢筋网铺设作准备。在第一钢筋网形成的第一浇筑框架内形成第一混凝土层，在第二钢筋网形成的第二浇筑框架内形成第二混凝土层。第一混凝土层和第二混凝土层能够防止地表水入渗。另外，锚杆用于连接第一砂浆层和第一混凝土层，避免第一砂浆层和第一混凝土层的交界面之间形成能够进水的裂缝。

Description

地表冲沟铺砌结构及浅埋地段隧道结构

技术领域

本实用新型涉及隧道施工技术领域，具体而言，涉及一种地表冲沟铺砌结构及浅埋地段隧道结构。

背景技术

在全风化边坡的隧道施工中，由于需要对全风化岩体开挖，在开挖后容易造成坍塌。例如，当岩体为全风化花岗岩时，开挖后的断面呈砂土状，在雨季时，地表水入渗，容易将洞顶覆盖层冲通流入洞内，造成塌方甚至冒顶事故。

实用新型内容

本实用新型提供了一种地表冲沟铺砌结构，旨在减少地表水入渗。

本实用新型是这样实现的：

一种地表冲沟铺砌结构，包括冲沟、第一砂浆层、第二砂浆层、锚杆组件以及钢筋网组件。

其中，所述冲沟具有第一侧沟、第二侧沟以及连接于所述第一侧沟和所述第二侧沟之间的沟底。

所述第一砂浆层铺设于所述第一侧沟和所述第二侧沟的表面。

所述第二砂浆层铺设于所述沟底的表面。

所述锚杆组件包括第一钢筋网、锚杆以及第一混凝土层，所述第一钢筋网铺设于所述第一砂浆层的表面，且所述第一钢筋网形成用于所述第一混凝土层浇筑的第一浇筑框架，所述第一混凝土层铺设于所述第一砂浆层的表面且所述锚杆设置于所述第一混凝土层和所述第一砂浆层之间。

所述钢筋网组件包括第二钢筋网和第二混凝土层，所述第二钢筋网铺设于所述第二砂浆层的表面，所述第二钢筋网形成用于所述第二混凝土体浇筑的第二浇筑框架。

进一步地，在本实用新型的一种实施例中，所述锚杆包括第一锚杆和第二锚杆，所述第一锚杆的一端位于所述第一侧沟内，所述第一锚杆的另一端位于所述第二混凝土层内，所述第二锚杆的一端位于所述第二侧沟内，所述第二锚杆的另一端位于所述第二混凝土层内。

进一步地，在本实用新型的一种实施例中，所述第一锚杆包括多个，多个所述第一锚杆均匀设置于所述第一侧沟，所述第二锚杆包括多个，多个所述第二锚杆均匀设置于所述第二侧沟。

进一步地，在本实用新型的一种实施例中，所述第一钢筋网挂设于所述第一锚杆或所述第二锚杆。

本实用新型实施例提供一种浅埋地段隧道结构，包括

前述地表冲沟铺砌结构、隧道以及管棚。

其中，所述隧道由掌子面分割为洞室和围岩，所述掌子面位于所述沟底以下；

所述管棚位于掌子面的外围，且所述管棚沿掌子面的外围嵌入所述围岩，相邻的所述管棚之间设置有导管，所述导管嵌入所述围岩。

进一步地，在本实用新型的一种实施例中，所述管棚的直径为60mm，所述导管的直径为42mm。

进一步地，在本实用新型的一种实施例中，所述第一砂浆层和所述第二砂浆层的厚度均为50mm。

进一步地，在本实用新型的一种实施例中，所述锚杆的直径为22mm。

进一步地，在本实用新型的一种实施例中，所述管棚和所述小导管的前端均为锥形。

进一步地，在本实用新型的一种实施例中，所述第一混凝土层和所述第二混凝土层由C20混凝土构成。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过上述设计得到的地表冲沟铺砌结构，包括冲沟、第一砂浆层、第二砂浆层、钢筋网组件以及锚杆组件。第一砂浆层和第二砂浆层用于覆盖第一侧沟、第二侧沟以及沟底的表面，可以初步对第一侧沟、第二侧沟以及沟底的表面找平处理，为后续的第一钢筋网和第二钢筋网铺设作准备。在第一钢筋网形成的第一浇筑框架内形成第一混凝土层，在第二钢筋网形成的第二浇筑框架内形成第二混凝土层。第一混凝土层和第二混凝土层能够防止地表水入渗。另外，锚杆用于连接第一砂浆层和第一混凝土层，避免第一砂浆层和第一混凝土层的交界面之间形成能够进水的裂缝。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施例提供的地表冲沟铺砌结构的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的地表冲沟铺砌结构的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的浅埋地段隧道结构的结构示意图。

图标：10-浅埋地段隧道结构；100-地表冲沟铺砌结构；110-冲沟；111-第一侧沟；113-第二侧沟；115-沟底；130-第一砂浆层；150-第二砂浆层；170-锚杆组件；171-锚杆；1711-第一锚杆；1713-第二锚杆；173-第一混凝土层；190-钢筋网组件；191-第二混凝土层；300-隧道；310-掌子面；330-洞室；350-围岩；500-管棚；700-导管。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系；可以是电性连接，也可以是电气连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

勐麻1号隧道DK203+680～+635段为V级围岩，全风化混合花岗岩，实测最大埋深27m，实测最小埋深仅4.5m，即DK203+660处，该处为一自然沟，沟底宽度约4m，沟帮坡度1:0.75，地层由上至下分别为：0.5m厚粉质粘土，1m细圆砾土，以下为全风化花岗岩，呈砂砾土、砂砾碎石状。由于全风化花岗岩在开挖后呈砂土状，极易坍塌，且在雨季时，地表水极可能下渗，将洞顶覆盖层冲通流入洞内，很容易造成坍方甚至冒顶事故。

为了有效降低安全风险，特别是雨季施工的安全风险，本实用新型人提供了一种地表冲沟铺砌结构，旨在减少地表水入渗。下面结合附图予以详细说明。

本申请提供一种地表冲沟铺砌结构100，包括冲沟110、第一砂浆层130、第二砂浆层150、锚杆组件170以及钢筋网组件190。

其中，冲沟110是由岩体长期雨水侵蚀而在地表冲刷作用下形成的沟槽。冲沟110具有第一侧沟111、第二侧沟113以及连接于第一侧沟111和第二侧沟113之间的沟底115。其中，第一侧沟111和第二侧沟113也称为沟帮。具体地，铺砌前要将冲沟110内草皮、树根等杂物清理干净。冲沟110施工时先在沟底115及沟帮(第一侧沟111和第二侧沟113)撒灰线标示出铺砌位置。

第一砂浆层130铺设于第一侧沟111和第二侧沟113的表面；第二砂浆层150铺设于沟底115的表面。由于冲沟110长期受到流水侵蚀，其表面凹凸不平，采用第一砂浆层130和第二砂浆层150可以对第一侧沟111、第二侧沟113以及沟底115找平处理，使其表面平整，能够为后续施工作准备。在具体设置时，第一砂浆层130和第二砂浆层150的厚度均为5cm。需要说明的是，这里所说的厚度是第一砂浆层130和第二砂浆层150的平均厚度。其中，第一砂浆层130和第二砂浆层150采用M10砂浆。

锚杆组件170包括第一钢筋网、锚杆171以及第一混凝土层173，第一钢筋网铺设于第一砂浆层130的表面，且第一钢筋网形成用于第一混凝土层173浇筑的第一浇筑框架，第一混凝土层173铺设于第一砂浆层130的表面且锚杆171设置于第一混凝土层173和第一砂浆层130之间。第一钢筋网为钢筋扎绑构成，钢筋扎绑后形成第一浇筑框架，在混凝土浇筑时由第一浇筑框架充当骨架。虽然混凝土初凝前具有流动性，但是第一浇筑框架能够与其接触，有限制混凝土流动的作用。在该混凝土凝固后即形成第一混凝土层173。

此外，还可以采用模具限制第一混凝土层173的规格和形状，常用的模具为方木、竹片等。

锚杆171的作用在于能够连接第一混凝土层173和第一砂浆层130，可以防止两者之间产生的裂缝过大形成渗水通道。

钢筋网组件190包括第二钢筋网和第二混凝土层191，第二钢筋网铺设于第二砂浆层150的表面，第二钢筋网形成用于第二混凝土体浇筑的第二浇筑框架。第二钢筋网和第二混凝土层191与前面描述的第一钢筋网和第一混凝土层173的结构和原理基本相同，为简要描述，在此不予赘述。

在本实用新型实施例中，该地表冲沟铺砌结构100包括冲沟110、第一砂浆层130、第二砂浆层150、锚杆组件170以及钢筋网组件190。第一砂浆层130和第二砂浆层150用于覆盖第一侧沟111、第二侧沟113以及沟底115的表面，可以初步对第一侧沟111、第二侧沟113以及沟底115的表面找平处理，为后续的第一钢筋网和第二钢筋网铺设作准备。在第一钢筋网形成的第一浇筑框架内形成第一混凝土层173，在第二钢筋网形成的第二浇筑框架内形成第二混凝土层191。第一混凝土层173和第二混凝土层191能够防止地表水入渗。另外，锚杆171用于连接第一砂浆层130和第一混凝土层173，避免第一砂浆层130和第一混凝土层173的交界面之间形成能够进水的裂缝。

在一种具体的实施方案中，锚杆171包括第一锚杆1711和第二锚杆1713，第一锚杆1711的一端位于第一侧沟111内，第一锚杆1711的另一端位于第二混凝土层191内，第二锚杆1713的一端位于第二侧沟113内，第二锚杆1713的另一端位于第二混凝土层191内。在施工时，可以用钻机第一侧沟111和第二侧沟113钻进形成钻孔，钻孔内分别安装第一锚杆1711和第二锚杆1713。由于第一锚杆1711和第二锚杆1713均有一端设置于第一侧沟111和第二侧沟113内，一方面可以将第一砂浆层130更稳定地固定于第一侧沟111和第二侧沟113的表面；另一方面可以通过第一锚杆1711和第二锚杆1713向钻孔内注浆，钻孔孔壁附近的岩体在浆液固结后形成整体，稳定性更好。

在具体设置时第一锚杆1711包括多个，多个第一锚杆1711均匀设置于第一侧沟111，第二锚杆1713包括多个，多个第二锚杆1713均匀设置于第二侧沟113。具体的第一锚杆1711和第二锚杆1713的长度为1m，间距为2m×2m。具体地，第一锚杆1711和第二锚杆1713的直径为22mm，由于全风化的花岗岩强度较低，采用小直径的第一锚杆1711和第二锚杆1713可以减少对岩体的结构破坏。

进一步地，在本实用新型的一种实施例中，第一钢筋网挂设于第一锚杆1711或第二锚杆1713。

本实用新型实施例提供一种浅埋地段隧道结构10，包括

地表冲沟铺砌结构100、隧道300以及管棚500。

其中，隧道300由掌子面310分割为洞室330和围岩350，掌子面310位于沟底115以下。

管棚500位于掌子面310的外围，且管棚500沿掌子面310的外围嵌入围岩350内，相邻的管棚500之间设置有导管700，导管700嵌入围岩350。

在具体设置时，管棚500采用直径为60mm，长度为6m，壁厚6mm的热轧无缝钢管制作，管壁梅花型布孔，孔径为10～16mm，孔间距为15～20cm。每根中管棚500前端加工成锥形。为防止浆液倒流，每根管棚500尾部不钻孔长度110cm。

进一步地，在本实用新型的一种实施例中，管棚500的直径为60mm，导管700的直径为42mm。

进一步地，在本实用新型的一种实施例中，管棚500和导管700的前端均为锥形。

在具体施工时，钻孔采用潜孔钻机成孔。钻杆由本榀钢架腹板开孔处打入，从下一榀钢架上方穿出，精确调整钻机位置。为减少因钻具移位引起的钻孔偏差，钻机立轴方向尽量准确控制，钻进过程中要经常采用测斜仪量测钻杆钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求时及时纠正。

在安装钻孔检测合格后，用钻机旋转顶进管棚500，将其装入孔内。如遇故障，需清孔后再将管棚500插入。

在管棚500插入钻孔后，向钻孔内注浆。具体地，按照重量比，水泥浆液水灰比：0.8:1～1：1；

注浆压力：初压0.5MPa，终压2.0MPa。

单根管棚500的注浆量按下式估算：

Q＝πR2Lη

式中：Q—注浆量

R—浆液扩散半径，取Rk＝0.6Lo，Lo为钢花管中至中的距离，即0.4m。

L—钢花管长度，即6m；η—空隙率(％)，砂土40％，断层破碎带、全风化花岗岩5％。

在管棚500顶进到位后，用防水胶泥，例如锚固剂，将空隙封闭住。止浆板与注浆泵之间用管接器相连。管接器由直径20mm闸阀和长10cm的直径20mm的镀锌管制作，镀锌管两边加工成丝扣。

注浆时先注无水孔，后注有水孔。在无水或仅有少量渗水地段可从拱脚起隔孔注浆(先注奇数孔，后注偶数孔)。注浆速度根据注浆孔出水量大小而定，应从快到慢。注浆结束时将闸阀关闭，卸下进浆管，注下一根棚管500。

其中，浆液由高速制浆机拌制。采用注浆机将水泥浆注入管棚500的钢管内，注浆量达到设计注浆量或达到终压2MPa后，持压2min可停止注浆。

导管700采用直径为42mm，长度为3m，壁厚3.5mm的热轧无缝钢管制作，管壁梅花型布孔，孔径为10～16mm，孔间距为15～20cm。每根管前端加工成锥形。为防止浆液倒流，每根管棚500尾部不钻孔长度50cm。

除了将注浆终压控制在1MPa，导管700其它工艺可参照管棚500工艺。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种地表冲沟铺砌结构，其特征在于，包括

冲沟，所述冲沟具有第一侧沟、第二侧沟以及连接于所述第一侧沟和所述第二侧沟之间的沟底；

第一砂浆层，所述第一砂浆层铺设于所述第一侧沟和所述第二侧沟的表面；

第二砂浆层，所述第二砂浆层铺设于所述沟底的表面；

锚杆组件，所述锚杆组件包括第一钢筋网、锚杆以及第一混凝土层，所述第一钢筋网铺设于所述第一砂浆层的表面，且所述第一钢筋网形成用于所述第一混凝土层浇筑的第一浇筑框架，所述第一混凝土层铺设于所述第一砂浆层的表面且所述锚杆设置于所述第一混凝土层和所述第一砂浆层之间；

钢筋网组件，所述钢筋网组件包括第二钢筋网和第二混凝土层，所述第二钢筋网铺设于所述第二砂浆层的表面，所述第二钢筋网形成用于所述第二混凝土体浇筑的第二浇筑框架。

2.根据权利要求1所述的地表冲沟铺砌结构，其特征在于，所述锚杆包括第一锚杆和第二锚杆，所述第一锚杆的一端位于所述第一侧沟内，所述第一锚杆的另一端位于所述第二混凝土层内，所述第二锚杆的一端位于所述第二侧沟内，所述第二锚杆的另一端位于所述第二混凝土层内。

3.根据权利要求2所述的地表冲沟铺砌结构，其特征在于，所述第一锚杆包括多个，多个所述第一锚杆均匀设置于所述第一侧沟，所述第二锚杆包括多个，多个所述第二锚杆均匀设置于所述第二侧沟。

4.根据权利要求3所述的地表冲沟铺砌结构，其特征在于，所述第二钢筋网挂设于所述第一锚杆或所述第二锚杆。

5.一种浅埋地段隧道结构，其特征在于，包括

权利要求1-4任一项所述的地表冲沟铺砌结构；

隧道，所述隧道由掌子面分割为洞室和围岩，所述掌子面位于所述沟底以下；

管棚，所述管棚位于掌子面的外围，且所述管棚沿掌子面的外围嵌入所述围岩，相邻的所述管棚之间设置有导管，所述导管嵌入所述围岩。

6.根据权利要求5所述的浅埋地段隧道结构，其特征在于，所述管棚的直径为60mm，所述导管的直径为42mm。

7.根据权利要求5所述的浅埋地段隧道结构，其特征在于，所述第一砂浆层和所述第二砂浆层的厚度均为50mm。

8.根据权利要求5所述的浅埋地段隧道结构，其特征在于，所述锚杆的直径为22mm。

9.根据权利要求5所述的浅埋地段隧道结构，其特征在于，所述管棚和所述导管的前端均为锥形。

10.根据权利要求5所述的浅埋地段隧道结构，其特征在于，所述第一混凝土层和所述第二混凝土层由C20混凝土构成。

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