CN216518128U - 连拱隧道中隔墙加固组合结构 - Google Patents
连拱隧道中隔墙加固组合结构 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种连拱隧道中隔墙加固组合结构,包括:连接于上部围岩和底部基础之间的中隔墙,及用于对中隔墙和上部围岩进行加固并呈倒三角形布设的三角柔性加固体系。三角柔性加固体系沿中隔墙的中心线对称设置于中隔墙内,且三角柔性加固体系的两个上顶角分别向上打入上部围岩内,其第三个顶角沿中心线竖直向下打入底部基础及底部基础下方的底部岩层中,以将上部围岩、中隔墙、底部基础及底部岩层连接形成整体受力体系。本实用新型的连拱隧道中隔墙加固组合结构中,通过三角柔性加固体系将上部围岩、中隔墙、底部基础及底部岩层连接形成整体受力体系,从而提高整体抗畸变能力、局部稳定性及抗扭能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及偏压连拱隧道施工技术领域,特别地,涉及一种连拱隧道中隔墙加固组合结构。
背景技术
我国地形地貌复杂多变,如:西南地区多山地重丘地带,为减少线路距离,减少成本,避免隧道路口分幅,往往修建的隧道为连拱隧道,连拱隧道是在通过山势不高、纵向长度较短,横坡较陡,下行线无法分开时,设置双跨连拱隧道。对于一些存在复杂偏压条件下的软弱围岩地区进行隧道施工的时候,往往采取明暗交替多作业面开挖,中隔墙作为连拱隧道的中枢结构和重要承载构件,其受力及位移情况往往对隧道工程的成败和安全起着决定性作用,所以对中隔墙姿态进行实时调整和加固显得十分重要,这就需要根据实时准确的监控数据进行及时的调整和修正,然而,目前对偏压隧道的中隔墙的监控往往繁琐复杂、准确性较低且效果一般。
复杂偏压连拱隧道往往具有开挖断面大,受左、右主洞开挖影响大;左洞和右洞往往不是同时进行开挖,对中隔墙及中导洞的扰动是长时期、动态化的;对于明暗交替开挖的连拱隧道,结构形式上,中隔墙厚度和自身重力与水平推力和中隔墙高度产生的弯矩差距若过大,可能会导致失稳倾覆;连拱隧道,左右行车洞往往不能对称同期施工,来自左右主洞初期支护传递的水平推力和山岭地形造成的偏压和偏压转向都会对中隔墙的稳定性产生较大影响,其后果可能会导致中隔墙产生平移和偏转;对于围岩条件复杂、存在软弱围岩地质条件的连拱隧道,在上方围岩垂直分力和中隔墙自身重力的作用下,墙体容易产生不均匀沉降,大大降低隧道的稳定性和安全性。
目前,连拱隧道对中隔墙的加固措施形式单一,常用的做法是在中隔墙上方的围岩中打入锚杆,或在施作中隔墙基础的时候向下打入锚杆、注浆导管等,上述的措施往往独立进行工作,整体协同能力及稳定性不强,且不能对中隔墙的实时状况进行监测,不能有效预防或减弱中隔墙产生的偏转、不均匀沉降和平移等不良现象。
目前,中导洞内的施工,主要以在中导洞内架设钢支撑,并喷射混凝土面层为主,待到左或右行车洞进行开挖,掌子面向前推进,进行初期支护前再将其拆除,然而,拆除后,会有大量的来自斜上方左右主洞的被凿碎的混凝土块和土渣会贯入中导洞,其后再将其挖通;在这个过程中,将会掩埋对中隔墙进行监测的元器件导线,导致一段时间内不能读取中隔墙各监测点的测量数据,使得现场人员不能实时掌握监控数据,严重时挖机会挖断元器件导线,使得监测人员不得不疲于接线等工作,且后续通过人工接上的导线线稳定性不足,影响数据的准确性;对于接线,出问题后,排查是一个难题,得重新剥开,往复如此,不仅对导线本身存在巨大的伤害,且费时费力。
实用新型内容
本实用新型提供了一种连拱隧道中隔墙加固组合结构,以解决现有结构存在的整体抗畸变能力、局部稳定性及抗扭能力差的技术问题。
本实用新型采用的技术方案如下:
一种连拱隧道中隔墙加固组合结构,包括:连接于上部围岩和底部基础之间的中隔墙,及用于对中隔墙和上部围岩进行加固并呈倒三角形布设的三角柔性加固体系;三角柔性加固体系沿中隔墙的中心线对称设置于中隔墙内,且三角柔性加固体系的两个上顶角分别向上打入上部围岩内,其第三个顶角沿中心线竖直向下打入底部基础及底部基础下方的底部岩层中,以将上部围岩、中隔墙、底部基础及底部岩层连接形成整体受力体系。
进一步地,三角柔性加固体系包括形成两个上顶角的两组加固调节锚管组、形成第三个顶角的抗拔桩、形成柔性连接边的两条锚索线组;两组加固调节锚管组关于中隔墙的中心线对称布设,且各加固调节锚管组的上端向上打入上部围岩中,以将中隔墙与上部围岩连接;抗拔桩沿中隔墙的中心线向下依次打入底部基础和底部岩层中,以将中隔墙与底部基础和底部岩层连接;两条锚索线组关于中隔墙的中心线对称布设,且各锚索线组的上下两端分别连接对应的加固调节锚管组的下端和抗拔桩的上端,以将两组加固调节锚管组和抗拔桩连接成一体,并通过加固调节锚管组调节整体受力体系的应力大小。
进一步地,加固调节锚管组包括起安装支撑作用的外安装座、用于向上部围岩注浆加固的注浆锚管、用于连接中隔墙和上部围岩的连接筋组、及用于调节连接筋组拉力大小的拉力调节器;外安装座由中隔墙朝逐渐远离中心线的斜向上方向打入上部围岩;注浆锚管的下端安装于外安装座上,其相对的上端沿与外安装座相同的方向打入上部围岩;拉力调节器设置于注浆锚管内,其控制部分结构延伸至中隔墙外;连接筋组的上端与拉力调节器相连,其相对的下端连接对应设置的锚索线组的上端。
进一步地,外安装座包括安装头,及用于打入上部围岩内的嵌入钉;安装头位于中隔墙内,且与中隔墙和上部围岩相结合的结合面顶抵限位;嵌入钉与安装头的端部相连,并斜向上打入上部围岩。
进一步地,注浆锚管包括中空筒状的外杆筒,其下端连接于外安装座内,其相对的上端连接有锥形钻头,以沿外安装座的延伸方向打入上部围岩;外杆筒内设有用于防止浆料由其开口端外溢的止浆片组,且外杆筒上还开设有出浆孔、注浆口及位于注浆口内的止浆塞;拉力调节器装设于外杆筒内,且在止浆片组与外安装座之间伸缩。
进一步地,外杆筒内还设有用于增强注浆后结构稳定性的张拉杆组,张拉杆组包括沿周向依次间隔设置的多根预应力张拉杆,及用于将多根预应力张拉杆连接固定成一体的多片塑性片;预应力张拉杆沿外杆筒的长度方向延伸,且位于锥形钻头和止浆片组之间;多片塑性片沿预应力张拉杆的长度方向依次间隔设置,且与外杆筒的内壁面顶抵,预应力张拉杆分别穿设各塑性片后固定。
进一步地,连接筋组包括连接筋,其上端连接拉力调节器,其相对的下端连接有固定锚具,以用于通过固定锚具连接对应设置的锚索线组的上端;连接筋的外壁上还连接有连接钩,连接钩朝连接筋的上端反向弯折,以用于钩挂中隔墙的墙体钢筋并起支撑导线的作用。
进一步地,加固调节锚管组与中隔墙中心线之间的夹角不小于60°且小于90°。
进一步地,抗拔桩包括沿中隔墙的中心线延伸的护筒,护筒内装设有钢筋笼,钢筋笼的上端延伸出护筒;钢筋笼上端延伸出护筒的部分还连接有两组锁紧锚具,钢筋笼通过两组锁紧锚具分别对应连接两组锚索线组的下端。
进一步地,三角柔性加固体系还包括用于测量对应安装位置处应力大小的多组应力测量器,多组应力测量器分设于两组加固调节锚管组及抗拔桩上。
本实用新型具有以下有益效果:
本实用新型的连拱隧道中隔墙加固组合结构中,通过三角柔性加固体系将上部围岩、中隔墙、底部基础及底部岩层连接形成整体受力体系,从而提高整体抗畸变能力、局部稳定性及抗扭能力;当打入上部围岩的两个上顶角为主要受力部位时,三角柔性加固体系的第三个顶角及连接第三个顶角和两个上顶角的两条柔性连接边均对其产生反向拉力,该力的水平方向的分力会大大提高第三个顶角的抗拉能力,当第三个顶角是主要受力部位时,该力的作用效果亦然,如此,便形成了具有自稳、自固的三角稳定体系,从而有效地减少中隔墙的偏转和不均匀沉降;另外,本实用新型的三角柔性加固体系的两个上顶角一部分打入上方的上部围岩,一部分嵌入中隔墙内部,并通过柔性连接边与第三个顶角相连,从而既加固了中隔墙,减少其偏转和不均匀沉降的同时,又加固了上方的围岩和基础底部岩层,使整体结构稳定,抗畸变能力、局部稳定性及抗扭能力强;每一个布置断面均为倒三角形布设方式,可以形成一个三角自稳、自固体系,从而提高对方的抗拔和锚固能力。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1是本实用新型优选实施例的连拱隧道中隔墙加固组合结构断面示意图;
图2是图1的局部放大结构示意图;
图3是图1中加固调节锚管组的剖视主视结构示意图;
图4是图1中抗拔桩的主视结构示意图;
图5是图4中1-1处的断面结构示意图;
图6是图4中2-2处的断面结构示意图。
图例说明
10、上部围岩;20、中隔墙;30、底部基础;
40、加固调节锚管组;41、外安装座;411、安装头;412、嵌入钉;42、注浆锚管;421、外杆筒;4211、出浆孔;4212、注浆口;4213、止浆塞;422、锥形钻头;423、止浆片组;424、张拉杆组;43、连接筋组;431、连接筋;432、固定锚具;433、连接钩;44、拉力调节器;
50、锚索线组;
60、抗拔桩;61、护筒;62、钢筋笼;621、主筋;622、焊接加劲箍;623、焊接箍筋;63、锁紧锚具;
70、应力测量器;80、底部岩层。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明,但是本实用新型可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
参照图1和图2,本实用新型的优选实施例提供了一种连拱隧道中隔墙加固组合结构,包括:连接于上部围岩10和底部基础30之间的中隔墙20,及用于对中隔墙20和上部围岩10进行加固并呈倒三角形布设的三角柔性加固体系。三角柔性加固体系沿中隔墙20的中心线对称设置于中隔墙20内,且三角柔性加固体系的两个上顶角分别向上打入上部围岩10内,其第三个顶角沿中心线竖直向下打入底部基础30及底部基础30下方的底部岩层80中,以将上部围岩10、中隔墙20、底部基础30及底部岩层80连接形成整体受力体系。
本实用新型的连拱隧道中隔墙加固组合结构中,通过三角柔性加固体系将上部围岩10、中隔墙20、底部基础30及底部岩层80连接形成整体受力体系,从而提高整体抗畸变能力、局部稳定性及抗扭能力;当打入上部围岩10的两个上顶角为主要受力部位时,三角柔性加固体系的第三个顶角及连接第三个顶角和两个上顶角的两条柔性连接边均对其产生反向拉力,该力的水平方向的分力会大大提高第三个顶角的抗拉能力,当第三个顶角是主要受力部位时,该力的作用效果亦然,如此,便形成了具有自稳、自固的三角稳定体系,从而有效地减少中隔墙20的偏转和不均匀沉降;另外,本实用新型的三角柔性加固体系的两个上顶角一部分打入上方的上部围岩10,一部分嵌入中隔墙20内部,并通过柔性连接边与第三个顶角相连,从而既加固了中隔墙20,减少其偏转和不均匀沉降的同时,又加固了上方的围岩和基础底部岩层,使整体结构稳定,抗畸变能力、局部稳定性及抗扭能力强;每一个布置断面均为倒三角形布设方式,可以形成一个三角自稳、自固体系,从而提高对方的抗拔和锚固能力。
可选地,如图1和图2所示,三角柔性加固体系包括形成两个上顶角的两组加固调节锚管组40、形成第三个顶角的抗拔桩60、形成柔性连接边的两条锚索线组50。两组加固调节锚管组40关于中隔墙20的中心线对称布设,且各加固调节锚管组40的上端向上打入上部围岩10中,以将中隔墙20与上部围岩10连接;抗拔桩60沿中隔墙20的中心线向下依次打入底部基础30和底部岩层80中,以将中隔墙20与底部基础30和底部岩层80连接;两条锚索线组50关于中隔墙20的中心线对称布设,且各锚索线组50的上下两端分别连接对应的加固调节锚管组40的下端和抗拔桩60的上端,以将两组加固调节锚管组40和抗拔桩60连接成一体,并通过加固调节锚管组40调节整体受力体系的应力大小。
本实用新型的连拱隧道中隔墙加固组合结构中,通过加固调节锚管组40、锚索线组50及抗拔桩60,将上部围岩10、中隔墙20、底部基础30及底部岩层80连接成一体,形成一整体受力体系,从而提高整体抗畸变能力、局部稳定性及抗扭能力;通过锚索线组50将中隔墙上方两侧的加固调节锚管组40和墙体底部的抗拔桩60连接,使得当加固调节锚管组40是主要受力部位时,锚索线组50和抗拔桩60对其产生反向拉力,同时通过锚索线组50将力传递至抗拔桩60,该力的水平方向的分力会大大提高抗拔桩60的抗拉能力;当抗拔桩60是主要受力部位时,该力对抗拔桩60的作用效果亦然,如此,便形成了具有自稳、自固的三角稳定体系,从而有效地减少中隔墙20的偏转和不均匀沉降。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于:①本实用新型加固调节锚管组40一部分打入中隔墙上方的上部围岩10,一部分嵌入中隔墙内部,并通过锚索线组50将中隔墙底部的抗拔桩60相连,既加固了中隔墙,减少其偏转和不均匀沉降的同时,又加固了上方的围岩和基础底部岩层;②每一个布置断面均为两根加固调节锚管组40和一根抗拔桩60、之间通过锚索线组50连接,可以互相提供拉力,形成一个三角自稳、自固体系,从而提高对方的抗拔和锚固能力;③通过本实用新型结构,将上部围岩10、中隔墙20、底部基础30及底部岩层80连接成一整体结构,整体稳定性良好,且具有较良好的抗扭性能。
优选地,如图1和图2所示,加固调节锚管组40与中隔墙20中心线之间的夹角不小于60°且小于90°,以保证加固调节锚管组40与中隔墙接触处,距两端距离在足够两边主洞钢拱架支撑的宽度的基础上再预留5~10cm的宽度。
可选地,如图2和图3所示,加固调节锚管组40包括起安装支撑作用的外安装座41、用于向上部围岩10注浆加固的注浆锚管42、用于连接中隔墙20和上部围岩10的连接筋组43、及用于调节连接筋组43拉力大小的拉力调节器44;外安装座41由中隔墙20朝逐渐远离中心线的斜向上方向打入上部围岩10;注浆锚管42的下端安装于外安装座41上,其相对的上端沿与外安装座41相同的方向打入上部围岩10;拉力调节器44设置于注浆锚管42内,其控制部分结构延伸至中隔墙20外;连接筋组43的上端与拉力调节器44相连,其相对的下端连接对应设置的锚索线组50的上端。
本可选方案中,如图3所示,外安装座41包括安装头411,及用于打入上部围岩10内的嵌入钉412;安装头411位于中隔墙20内,且与中隔墙20和上部围岩10相结合的结合面顶抵限位;嵌入钉412与安装头411的端部相连,并斜向上打入上部围岩10。本可选方案的具体实施例中,如图3所示,安装头411包括相对间隔设置的两块方形垫块,及连接于两块方形垫块之间的多根凹形钢支撑块。注浆锚管42正穿第一块方形垫块后延伸至顶抵第二块方形垫块限位;凹形钢支撑块与对应的方形垫块通过螺栓连接,且几组螺栓成等腰三角形布置;第一块方形垫块通过三根嵌入钉412打入上部围岩10,用于固定外安装座41及注浆锚管42,且嵌入钉412布置同样成等腰三角布置,并与螺栓的三角布置朝向相反。
本可选方案中,如图3所示,注浆锚管42包括中空筒状的外杆筒421,其下端连接于外安装座41内,其相对的上端连接有锥形钻头422,以沿外安装座41的延伸方向打入上部围岩10;本可选方案的具体实施例中,外杆筒421为钢管,其截面为圆环形,内径为6~10cm,管壁厚度以不小于3mm为宜,长度为4~6m,根据实际岩层及地质情况选取具体长度;锥形钻头422纵向长度为8~12cm,其末端截面跟外杆筒421截面相同,二者通过焊接连接。外杆筒421内设有用于防止浆料由其开口端外溢的止浆片组423,且外杆筒421上还开设有出浆孔4211、注浆口4212及位于注浆口4212内的止浆塞4213;本可选方案的具体实施例中,钢管四周开有直径为10~14mm的出浆圆孔,出浆圆孔按照一定阵列进行十字形布置,相邻孔距取20~30cm,注浆口位置在锁脚处的后端5~10cm处;止浆片组423由两片圆钢片以及一层防水滤纸组成,两张圆钢片夹住防水滤纸,并用防水胶对其进行固定和连接,圆钢片直径同钢管内径,圆钢片厚度不小于5mm,最外侧圆钢片用于与拉力调节器44顶抵,里侧圆钢片则用于与张拉杆组424顶抵。拉力调节器44装设于外杆筒421内,且在止浆片组423与外安装座41之间伸缩。本可选方案中,拉力调节器44为千斤顶。
进一步地,如图3所示,外杆筒421内还设有用于增强注浆后结构稳定性的张拉杆组424,张拉杆组424包括沿周向依次间隔设置的多根预应力张拉杆,及用于将多根预应力张拉杆连接固定成一体的多片塑性片。预应力张拉杆沿外杆筒421的长度方向延伸,且位于锥形钻头422和止浆片组423之间。多片塑性片沿预应力张拉杆的长度方向依次间隔设置,且与外杆筒421的内壁面顶抵,预应力张拉杆分别穿设各塑性片后固定。
本可选方案中,如图3所示,连接筋组43包括连接筋431,其上端连接拉力调节器44,其相对的下端连接有固定锚具432,以用于通过固定锚具432连接对应设置的锚索线组50的上端;本可选方案的具体实施例中,连接筋431为钢筋,千斤顶底座顶住下方连接筋431,连接筋431的上端带螺纹,穿过带孔方形垫块后加上螺帽,待其与千斤顶顶住后,旋转螺帽至方形垫块处,将连接筋431固定。连接筋431的外壁上还连接有连接钩433,连接钩433朝连接筋431的上端反向弯折,以用于钩挂中隔墙20的墙体钢筋并起支撑导线的作用。本可选方案的具体实施例中,连接钩433为弯钩钢筋;钢筋主筋和弯钩钢筋皆使用抗拉性能良好的高延性冷轧带肋钢筋,钢筋主筋直径为18mm,两侧弯钩钢筋为直径为12mm的螺纹钢,三者之间通过焊接联结,施工时,弯钩钢筋钩住中隔墙内纵向墙体钢筋,用于浇筑混凝土后将中隔墙与上部围岩连接在一起,用于加固中隔墙,弯钩钢筋亦可作为应力计导线及其他测量元器件导线的搭接平台;在钢筋主筋末端焊接有用于固定锚索线组的锚具,该钢筋主筋末端开有螺纹,旨在配合螺帽将锚索线组锚固固定;锚索线组50是由7根冷拔高碳钢丝组成,钢丝直径为15.2mm,上端与钢筋主筋末端的锚具固定锚具432连接固定,下端与抗拔桩60上端钢筋上的锁紧锚具63锚固连接。
可选地,如图4-6所示,抗拔桩60包括沿中隔墙20的中心线延伸的护筒61,护筒61内装设有钢筋笼62,钢筋笼62的上端延伸出护筒61;钢筋笼62上端延伸出护筒61的部分还连接有两组锁紧锚具63,钢筋笼62通过两组锁紧锚具63分别对应连接两组锚索线组50的下端。本可选方案中,沿中隔墙底部纵向中心线向下布置抗拔桩60,桩身长度取5-7m,且上部需穿过中隔墙的底部基础至中隔墙墙体内,抗拔桩采用灌注桩,钢筋笼62包括钢筋笼本体及底部的限位盘,限位盘与钢筋笼本体末端焊接,限位盘直径大于钢筋笼本体直径,兜住混凝土,促进桩身末端混凝土均匀的同时,提高抗拔力度;钢筋笼本体包括沿周向依次间隔设置的多根直径为18的主筋621、螺纹连接于主筋内部的焊接加劲箍622、及螺纹环设于主筋外的焊接箍筋623,主筋621、焊接加劲箍622和焊接箍筋623则采用直径为10的螺纹钢。进一步地,钢筋笼上部左右两侧两根主筋需加长,伸出中隔墙的底部基础30上端0.5-1.0m,且该主筋末端开有螺纹,旨在配合螺帽将锚固固定。
可选地,如图3所示,本实用新型中,三角柔性加固体系还包括用于测量对应安装位置处应力大小的多组应力测量器70,多组应力测量器70分设于两组加固调节锚管组40及抗拔桩60上。通过布置在加固调节锚管组40和抗拔桩60上的应力测量器70,并结合其它常规测量元器件,可以分析判断中隔墙20两端受力情况,从而进一步推导中隔墙的偏移情况,并通过加固调节锚管组40调节应力大小进而进行调整和修正,防止中隔墙偏转过大,导致左右主洞失稳。施工时,通过应力测量器70的数据变化和对比,并结合中隔墙的常规监控测量后,可以判断中隔墙的偏移和沉降情况,并通过加固调节锚管组40及时进行调整和修改,保证中隔墙的稳定性和隧道施工的安全性。本可选方案中,应力测量器70为智能弦式应力计;分设于两根连接筋431及钢筋笼62上端延伸出护筒61部分上。
施工时,连拱隧道的施工顺序主要是先贯通中导洞,再进行中隔墙体的钢筋绑扎、支模、浇筑混凝土形成中隔墙体;此时,左右行车洞尚未开挖,左右钢筋应力计数值的差异主要由地形偏压造成,记录行车洞开挖前该数值差异范围,通过具体分析,辅以数值模拟,取一合适范围值φ。当左右车行洞进行支护时,对中隔墙体分别产生向右和向左的水平推力,当某一侧的水平推力过大,使两侧钢筋应力计数据差值大于φ值的1/10时,此时可通过本实用新型的千斤顶对其进行反向调节修正。当同一断面两侧钢筋应力计数据差异变化在均在φ值内,但纵向上同侧钢筋应力计变化差异较大,超过了15%时,可以预测中隔墙发生或即将发生不均匀沉降,此时通过千斤顶和连接筋组给中隔墙体一斜向上的拉力,用于抵消上部围岩压力或墙体自身重力,进而削减中隔墙不均匀沉降的趋势。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,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)
1.一种连拱隧道中隔墙加固组合结构,其特征在于,包括:
连接于上部围岩(10)和底部基础(30)之间的中隔墙(20),及用于对所述中隔墙(20)和所述上部围岩(10)进行加固并呈倒三角形布设的三角柔性加固体系;
所述三角柔性加固体系沿所述中隔墙(20)的中心线对称设置于所述中隔墙(20)内,且所述三角柔性加固体系的两个上顶角分别向上打入所述上部围岩(10)内,其第三个顶角沿中心线竖直向下打入所述底部基础(30)及所述底部基础(30)下方的底部岩层(80)中,以将所述上部围岩(10)、所述中隔墙(20)、所述底部基础(30)及所述底部岩层(80)连接形成整体受力体系。
2.根据权利要求1所述的连拱隧道中隔墙加固组合结构,其特征在于,
所述三角柔性加固体系包括形成两个上顶角的两组加固调节锚管组(40)、形成第三个顶角的抗拔桩(60)、形成柔性连接边的两条锚索线组(50);
两组所述加固调节锚管组(40)关于所述中隔墙(20)的中心线对称布设,且各所述加固调节锚管组(40)的上端向上打入所述上部围岩(10)中,以将所述中隔墙(20)与所述上部围岩(10)连接;
所述抗拔桩(60)沿所述中隔墙(20)的中心线向下依次打入所述底部基础(30)和所述底部岩层(80)中,以将所述中隔墙(20)与所述底部基础(30)和所述底部岩层(80)连接;
两条所述锚索线组(50)关于所述中隔墙(20)的中心线对称布设,且各所述锚索线组(50)的上下两端分别连接对应的所述加固调节锚管组(40)的下端和所述抗拔桩(60)的上端,以将两组所述加固调节锚管组(40)和所述抗拔桩(60)连接成一体,并通过所述加固调节锚管组(40)调节整体受力体系的应力大小。
3.根据权利要求2所述的连拱隧道中隔墙加固组合结构,其特征在于,
所述加固调节锚管组(40)包括起安装支撑作用的外安装座(41)、用于向所述上部围岩(10)注浆加固的注浆锚管(42)、用于连接所述中隔墙(20)和所述上部围岩(10)的连接筋组(43)、及用于调节所述连接筋组(43)拉力大小的拉力调节器(44);
所述外安装座(41)由所述中隔墙(20)朝逐渐远离中心线的斜向上方向打入所述上部围岩(10);
所述注浆锚管(42)的下端安装于所述外安装座(41)上,其相对的上端沿与所述外安装座(41)相同的方向打入所述上部围岩(10);
所述拉力调节器(44)设置于所述注浆锚管(42)内,其控制部分结构延伸至所述中隔墙(20)外;
所述连接筋组(43)的上端与所述拉力调节器(44)相连,其相对的下端连接对应设置的所述锚索线组(50)的上端。
4.根据权利要求3所述的连拱隧道中隔墙加固组合结构,其特征在于,
所述外安装座(41)包括安装头(411),及用于打入所述上部围岩(10)内的嵌入钉(412);
所述安装头(411)位于所述中隔墙(20)内,且与所述中隔墙(20)和所述上部围岩(10)相结合的结合面顶抵限位;
所述嵌入钉(412)与所述安装头(411)的端部相连,并斜向上打入所述上部围岩(10)。
5.根据权利要求3所述的连拱隧道中隔墙加固组合结构,其特征在于,
所述注浆锚管(42)包括中空筒状的外杆筒(421),其下端连接于所述外安装座(41)内,其相对的上端连接有锥形钻头(422),以沿所述外安装座(41)的延伸方向打入所述上部围岩(10);
所述外杆筒(421)内设有用于防止浆料由其开口端外溢的止浆片组(423),且所述外杆筒(421)上还开设有出浆孔(4211)、注浆口(4212)及位于所述注浆口(4212)内的止浆塞(4213);
所述拉力调节器(44)装设于所述外杆筒(421)内,且在所述止浆片组(423)与所述外安装座(41)之间伸缩。
6.根据权利要求5所述的连拱隧道中隔墙加固组合结构,其特征在于,
所述外杆筒(421)内还设有用于增强注浆后结构稳定性的张拉杆组(424),所述张拉杆组(424)包括沿周向依次间隔设置的多根预应力张拉杆,及用于将多根所述预应力张拉杆连接固定成一体的多片塑性片;
所述预应力张拉杆沿所述外杆筒(421)的长度方向延伸,且位于所述锥形钻头(422)和所述止浆片组(423)之间;
多片所述塑性片沿所述预应力张拉杆的长度方向依次间隔设置,且与所述外杆筒(421)的内壁面顶抵,所述预应力张拉杆分别穿设各所述塑性片后固定。
7.根据权利要求3所述的连拱隧道中隔墙加固组合结构,其特征在于,
所述连接筋组(43)包括连接筋(431),其上端连接所述拉力调节器(44),其相对的下端连接有固定锚具(432),以用于通过所述固定锚具(432)连接对应设置的所述锚索线组(50)的上端;
所述连接筋(431)的外壁上还连接有连接钩(433),所述连接钩(433)朝所述连接筋(431)的上端反向弯折,以用于钩挂所述中隔墙(20)的墙体钢筋并起支撑导线的作用。
8.根据权利要求2所述的连拱隧道中隔墙加固组合结构,其特征在于,
所述加固调节锚管组(40)与所述中隔墙(20)中心线之间的夹角不小于60°且小于90°。
9.根据权利要求2所述的连拱隧道中隔墙加固组合结构,其特征在于,
所述抗拔桩(60)包括沿所述中隔墙(20)的中心线延伸的护筒(61),所述护筒(61)内装设有钢筋笼(62),所述钢筋笼(62)的上端延伸出所述护筒(61);
所述钢筋笼(62)上端延伸出所述护筒(61)的部分还连接有两组锁紧锚具(63),所述钢筋笼(62)通过两组所述锁紧锚具(63)分别对应连接两组所述锚索线组(50)的下端。
10.根据权利要求2所述的连拱隧道中隔墙加固组合结构,其特征在于,
所述三角柔性加固体系还包括用于测量对应安装位置处应力大小的多组应力测量器(70),多组所述应力测量器(70)分设于两组所述加固调节锚管组(40)及所述抗拔桩(60)上。
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