CN210509213U - 一种小净距隧道中岩柱加固系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小净距隧道中岩柱加固系统，涉及隧道施工的技术领域，包括左侧导洞与右侧导洞，左侧导洞与右侧导洞之间设有中岩柱本体，中岩柱本体上固定有多个导管，导管内浇注有水泥浆，导管固定有钢架，钢架固定在中岩柱本体端部的侧壁上，中岩柱本体的侧壁上设置有初期支护，初期支护包括混凝土外支护和钢筋网片，混凝土外支护的侧壁上固定有穿入中岩柱本体的中空注浆锚杆，钢筋网片和中空注浆锚杆上复喷有混凝土内支护，混凝土内支护上设有防水层，防水层的外层设有二次砌衬。通过上述设置，加强了整个中岩柱本体的使用强度，有效的提高了整个中岩柱稳定性，进一步减少隧道内部坍塌的现象，有效的延长了隧道的使用寿命。

Description

一种小净距隧道中岩柱加固系统

技术领域

本实用新型涉及隧道施工的技术领域，尤其是涉及一种小净距隧道中岩柱加固系统。

背景技术

随着高等级公路建设的迅猛发展，隧道越来越多的出现在公路中，山区高速公路选线时上、下行隧道往往受地形限制，于是近年来较流行的一种隧道结构形式为连拱隧道。由于连拱隧道的工程造价、施工难度、施工周期均比双线双洞隧道大得多，为此,在工程实践中衍生出一种新的结构形式——小净距隧道。小净距隧道双洞的中夹岩柱宽度介于连拱隧道和双线隧道之间,一般小与1.5倍隧道开挖断面的宽度，中岩柱的强弱程度对小净距隧道稳定性有非常重要的影响。

小净距隧道双洞间净距在大于1.5倍洞跨时，可作为互不影响的独立双洞考虑，而当净距小于1.5倍洞跨时，后行洞的施工会产生对围岩的二次扰动，先行洞围岩将再次出现松弛，后行洞也由于先行洞造成凌空面而产生较大变形。导致围岩的应力进行重分布，从而改变围岩的力学性能，尤其对中岩柱的影响更加明显，中岩柱的稳定可靠是确保隧道结构稳定的前提条件。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种小净距隧道中岩柱加固系统，具有增强中岩柱工作强度的作用，有效的延长了整个小净距隧道的使用寿命。

本实用新型是通过以下技术方案得以实现的：

一种小净距隧道中岩柱加固系统，包括左侧导洞与右侧导洞，所述左侧导洞与所述右侧导洞之间设置有中岩柱本体，所述中岩柱本体上固定有多个平行于所述中岩柱本体走向设置的导管，所述导管内浇注有水泥浆，所述导管固定有钢架，所述钢架固定在所述中岩柱本体端部的侧壁上，所述中岩柱本体的侧壁上设置有初期支护，所述初期支护包括喷射在所述中岩柱本体侧壁上的混凝土外支护和固定在所述混凝土外支护侧面的钢筋网片，所述混凝土外支护的侧壁上固定连接有垂直于所述中岩柱本体侧壁的中空注浆锚杆，所述中空注浆锚杆穿入所述中岩柱本体，所述钢筋网片和所述中空注浆锚杆远离所述中岩柱本体的一端复喷有混凝土内支护，所述混凝土内支护的一侧设置有防水层，所述防水层的外层设置有二次砌衬。

通过采用上述技术方案，在导管内注浆，注浆浆液经导管压入围岩裂缝，使松散岩体胶结、固结，从而改善了软弱围岩的物理学性质，增强了围岩的自承受能力，达到加固导管周边围岩的目的，通过铺设混凝土与钢筋网片进行一步对围岩进行加强，通过防水层有利于减少地下水对中岩柱的损坏，通过二次砌衬进一步加强整个中岩柱的稳定性，加强了整个中岩柱本体的使用强度，有效的提高了整个中岩柱稳定性，进一步减少隧道内部坍塌的现象，有效的延长了隧道的使用寿命。

进一步设置为：所述中岩柱本体上相对于所述导管的位置开设有多个安装孔，所述导管固定在所述安装孔内，所述导管侧壁上开设有多个管壁孔。

通过采用上述技术方案，通过在中岩柱本体上设置安装孔，便于导管进入中岩柱中，进一步减少使用蛮力将导管打入中岩柱而造成中岩柱损坏的现象，在导管的管壁上开设管壁孔，有利于浆液经管壁孔压入围岩裂缝，使松散岩体胶结、固结，从而改善了软弱围岩的物理学性质，增强了围岩的自承受能力。

进一步设置为：所述钢架竖直设置且所述钢架相对于导管的位置开设有支撑孔，所述导管靠近所述钢架的一端穿过所述支撑孔且支撑在所述支撑孔上。

通过采用上述技术方案，通过设置钢架，在支撑孔的作用下使多个导管支撑在钢架上，有利于提高导管在中岩柱的稳定性，减少导管下沉的现象，加强了整个中岩柱本体的使用强度，有效的提高了整个中岩柱稳定性，进一步减少隧道内部坍塌的现象，有效的延长了隧道的使用寿命。

进一步设置为：所述钢架相对于地面的一端固定有连接座，所述连接座上螺纹连接有固定锚杆，所述固定锚杆穿入并固定在地面的岩体中。

通过采用上述技术方案，通过连接座使钢架稳定的支撑在地面上，通过固定锚杆有效的加强了连接座与地面的连接，增强了钢架支撑导管的稳定性，有效的提高了整个中岩柱稳定性，减少隧道内部坍塌的现象，有效的延长了隧道的使用寿命。

进一步设置为：所述钢筋网片的周侧固定连接有多个连接板，所述连接板上设置有膨胀螺钉，所述膨胀螺钉穿入并固定在所述中岩柱本体内。

通过采用上述技术方案，在钢筋网片的周向设置连接板，为膨胀螺钉提供安装条件，在膨胀螺钉的作用下使钢筋网片稳定的连接在混凝土外支护上，有效的提高了整个中岩柱稳定性，进一步减少隧道内部坍塌的现象，有效的延长了隧道的使用寿命。

进一步设置为：所述中空注浆锚杆包括中空设置的杆身，所述杆身上开设有溢流孔，且穿入所述中岩柱本体的一端固定有自进钻头，所述自进钻头中空设置且与所述杆身相连通，所述自进钻头上固定有向远离所述杆身轴线方向倾斜设置的连接筒，所述连接筒远离所述自进钻头的端面垂直于所述杆身的轴线，所述杆身上设置有螺旋状的旋叶，所述杆身远离所述自进钻头的一端固定有托盘，所述托盘抵接在所述钢筋网片上。

通过采用上述技术方案，通过向中空注浆锚杆中注浆，浆液通过杆身上的溢流孔进入到围岩裂缝中，使松散岩体胶结、固结，从而改善了软弱围岩的物理学性质，增强了围岩的自承受能力，在自进钻头上设置连接筒，使注浆从连接筒中流出，减少中空注浆锚杆在中岩柱中发生松动的现象，加强了整个中岩柱本体的使用强度，有效的提高了整个中岩柱稳定性，进一步减少隧道内部坍塌的现象，有效的延长了隧道的使用寿命。

进一步设置为：所述防水层包括与所述混凝土内支护固定的土工布和固定在土工布上的防水板。

通过采用上述技术方案，通过设置土工布，有效的提高了防水板安装的稳定性，减少地下水对中岩柱的冲击与损坏，加强了整个中岩柱本体的使用强度，有效的提高了整个中岩柱稳定性，进一步减少隧道内部坍塌的现象，有效的延长了隧道的使用寿命。

进一步设置为：所述二次砌衬为钢筋混凝土衬砌。

通过采用上述技术方案，通过钢筋混凝土衬砌进一步对防水层进行加固，减少防水层脱落的现象出现，加强了整个中岩柱本体的使用强度，有效的提高了整个中岩柱稳定性，进一步减少隧道内部坍塌的现象，有效的延长了隧道的使用寿命。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

（1）通过在导管和中空注浆锚杆内注浆，对中岩柱中的裂缝进行填充，使松散岩体胶结、固结，增强了围岩的自承受能力，有效的提高了整个中岩柱稳定性，进一步减少隧道内部坍塌的现象，有效的延长了隧道的使用寿命；

（2）通过设置防水板，提高了整个中岩柱的防水性能，有效的减少地下水对中岩柱的损坏。

附图说明

图1是一种小净距隧道中岩柱加固系统的主视剖视图；

图2是一种小净距隧道中岩柱加固系统的左视剖视图；

图3是图1中B部局部放大图。

附图标记：1、左侧导洞；2、右侧导洞；3、中岩柱本体；4、安装孔；5、导管；6、水泥浆；7、钢架；8、支撑孔；9、连接座；10、固定锚杆；11、混凝土外支护；12、钢筋网片；13、连接板；14、膨胀螺钉；15、中空注浆锚杆；16、杆身；17、溢流孔；18、自进钻头；19、连接筒；20、托盘；21、混凝土内支护；22、土工布；23、防水板；24、钢筋混凝土衬砌。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1与图，为本实用新型公开的一种小净距隧道中岩柱加固系统，包括左侧导洞1与右侧导洞2，左侧导洞1与右侧导洞2之间设置有中岩柱本体3。中岩柱本体3上沿竖直方向均匀等距开设有多个轴线平行于中岩柱本体3走向设置的安装孔4，安装孔4内固定连接有导管5。导管5侧壁上开设有多个管壁孔，且导管5内浇注有水泥浆6。注浆水泥浆6的目的是，使水泥浆6有经管壁孔压入围岩裂缝，使松散岩体胶结、固结，从而改善了软弱围岩的物理学性质，增强了围岩的自承受能力。

参照图1与图2，为增强导管5安装的稳定性，导管5的一端伸出中岩柱本体3且固定连接有竖直设置的钢架7，钢架7固定在中岩柱本体3端部的侧壁上，钢架7相对于导管5的位置开设有支撑孔8，导管5靠近钢架7的一端穿过支撑孔8且支撑在支撑孔8上。为增强钢架7安装的稳定性，钢架7相对于地面的一端固定有连接座9，连接座9上螺纹连接有固定锚杆10，固定锚杆10穿入并固定在地面的岩体中。

参照图1与图3，为增强中岩柱整体的稳定性，减少中岩柱坍塌的现象，中岩柱本体3的侧壁上设置有初期支护。初期支护包括喷射在中岩柱本体3侧壁上的混凝土外支护11和固定在混凝土外支护11侧面的钢筋网片12，混凝土外支护11均匀的喷射在中岩柱的侧壁上。钢筋网片12的周侧固定连接有多个连接板13，连接板13上设置有膨胀螺钉14，膨胀螺钉14穿入并固定在所述中岩柱本体3内。在膨胀螺钉14的作用下使钢筋网片12稳定的连接在混凝土外支护11上，有效的提高了整个中岩柱稳定性。

参照图3，混凝土外支护11的侧壁上固定连接有垂直于中岩柱本体3侧壁的中空注浆锚杆15，中空注浆锚杆15穿入中岩柱本体3。中空注浆锚杆15包括中空设置的杆身16与固定连接在管身端部的自进钻头18，杆身16上开设有溢流孔17，自进钻头18固定在穿入中岩柱本体3的一端，自进钻头18中空设置且与杆身16相连通。通过向中空注浆锚杆15中注浆，浆液通过杆身16上的溢流孔17进入到围岩裂缝中，使松散岩体胶结、固结，从而改善了软弱围岩的物理学性质，增强了围岩的自承受能力。

参照图3，自进钻头18上固定有接通自进钻头18设置的连接筒19，连接筒19倾斜设置且向远离杆身16轴线方向倾斜的。为防止连接筒19在运行过程中被中岩柱本体3内的岩石堵塞，连接筒19远离自进钻头18的一端端口垂直于杆身16的轴线且朝向与自进钻头18运行方向相反的一端。杆身16远离自进钻头18的一端固定连接有堵浆塞，在对中空注浆锚杆15注浆完成后，将堵浆塞固定在杆身16上。杆身16上设置有螺旋状的旋叶，杆身16远离所述自进钻头18的一端固定有托盘20，托盘20抵接在所述钢筋网片12上。通过托盘20使钢筋网片12抵接在混凝土外支护11上，加强了钢筋网片12与混凝土外支护11之间的连接。

参照图3，钢筋网片12和中空注浆锚杆15远离所述中岩柱本体3的一端复喷有混凝土内支护21，混凝土内支护21喷射到将钢筋网片12和整个中空注浆锚杆15遮盖住位置，且要保证混凝土喷射的均匀性。混凝土内支护21的一侧设置有防水层。

参照图1与图3，防水层包括与混凝土内支护21固定的土工布22和固定在土工布22上的防水板23。其中防水板23优选为EVA防水板23，土工布22与防水板23的铺设方法在现有技术中运用的比较成熟，在混凝土内支护21用射钉或电锤凿孔下塑料膨胀管，并设置与防水板23同材料的垫片，用平头木螺丝紧固塑料胀管，使其牢固地固定在喷射混凝土上，待缓冲层土工布22铺设结束，即可铺设防水板23。为了做到不损伤防水板23，采用电热传导方式，即用特制的压焊器，将防水板23热合固定于塑料垫片上。为进一步加强整个中岩柱本体3的稳定性，防水层的外层固定有二次砌衬，二次砌衬为钢筋混凝土衬砌24。

本实施例的实施原理及有益效果为：

在中岩柱本体3上开设安装孔4，将导管5固定在安装孔4中，在使导管5的一端固定在钢架7上，然后在导管5内注浆，注浆浆液经导管5压入围岩裂缝，使松散岩体胶结、固结，从而改善了软弱围岩的物理学性质，增强了围岩的自承受能力，达到加固导管5周边围岩的目的，通过铺设混凝土与钢筋网片12进行一步对围岩进行加强，在混凝土内支护21上固定中空注浆锚杆15对中岩柱内壁进行固定，通过向中空注浆锚杆15中注浆，浆液通过杆身16上的溢流孔17进入到围岩裂缝中，进一步对中岩柱本体3内的缝隙进行填充，通过防水板23有利于减少地下水对中岩柱的损坏，通过钢筋混凝土衬砌24加强了整个中岩柱本体3的使用强度，有效的提高了整个中岩柱稳定性，进一步减少隧道内部坍塌的现象，有效的延长了隧道的使用寿命。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种小净距隧道中岩柱加固系统，包括左侧导洞（1）与右侧导洞（2），所述左侧导洞（1）与所述右侧导洞（2）之间设置有中岩柱本体（3），其特征在于：所述中岩柱本体（3）上固定有多个平行于所述中岩柱本体（3）走向设置的导管（5），所述导管（5）内浇注有水泥浆（6），所述导管（5）固定有钢架（7），所述钢架（7）固定在所述中岩柱本体（3）端部的侧壁上，所述中岩柱本体（3）的侧壁上设置有初期支护，所述初期支护包括喷射在所述中岩柱本体（3）侧壁上的混凝土外支护（11）和固定在所述混凝土外支护（11）侧面的钢筋网片（12），所述混凝土外支护（11）的侧壁上固定连接有垂直于所述中岩柱本体（3）侧壁的中空注浆锚杆（15），所述中空注浆锚杆（15）穿入所述中岩柱本体（3），所述钢筋网片（12）和所述中空注浆锚杆（15）远离所述中岩柱本体（3）的一端复喷有混凝土内支护（21），所述混凝土内支护（21）的一侧设置有防水层，所述防水层的外层设置有二次砌衬。

2.根据权利要求1所述的一种小净距隧道中岩柱加固系统，其特征在于：所述中岩柱本体（3）上相对于所述导管（5）的位置开设有多个安装孔（4），所述导管（5）固定在所述安装孔（4）内，所述导管（5）侧壁上开设有多个管壁孔。

3.根据权利要求2所述的一种小净距隧道中岩柱加固系统，其特征在于：所述钢架（7）竖直设置且所述钢架（7）相对于导管（5）的位置开设有支撑孔（8），所述导管（5）靠近所述钢架（7）的一端穿过所述支撑孔（8）且支撑在所述支撑孔（8）上。

4.根据权利要求3所述的一种小净距隧道中岩柱加固系统，其特征在于：所述钢架（7）相对于地面的一端固定有连接座（9），所述连接座（9）上螺纹连接有固定锚杆（10），所述固定锚杆（10）穿入并固定在地面的岩体中。

5.根据权利要求1所述的一种小净距隧道中岩柱加固系统，其特征在于：所述钢筋网片（12）的周侧固定连接有多个连接板（13），所述连接板（13）上设置有膨胀螺钉（14），所述膨胀螺钉（14）穿入并固定在所述中岩柱本体（3）内。

6.根据权利要求5所述的一种小净距隧道中岩柱加固系统，其特征在于：所述中空注浆锚杆（15）包括中空设置的杆身（16），所述杆身（16）上开设有溢流孔（17），且穿入所述中岩柱本体（3）的一端固定有自进钻头（18），所述自进钻头（18）中空设置且与所述杆身（16）相连通，所述自进钻头（18）上固定有向远离所述杆身（16）轴线方向倾斜设置的连接筒（19），所述连接筒（19）远离所述自进钻头（18）的端面垂直于所述杆身（16）的轴线，所述杆身（16）上设置有螺旋状的旋叶，所述杆身（16）远离所述自进钻头（18）的一端固定有托盘（20），所述托盘（20）抵接在所述钢筋网片（12）上。

7.根据权利要求1所述的一种小净距隧道中岩柱加固系统，其特征在于：所述防水层包括与所述混凝土内支护（21）固定的土工布（22）和固定在土工布（22）上的防水板（23）。

8.根据权利要求7所述的一种小净距隧道中岩柱加固系统，其特征在于：所述二次砌衬为钢筋混凝土衬砌（24）。

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