CN219262380U - 一种穿越全充填型溶洞的隧洞喷锚混凝土钢支撑支护施工结构 - Google Patents
一种穿越全充填型溶洞的隧洞喷锚混凝土钢支撑支护施工结构 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供一种穿越全充填型溶洞的隧洞喷锚混凝土钢支撑支护施工结构，包括上部施工结构和下部施工结构；所述上部施工结构包括掌子面核心台，所述掌子面核心台用于约束隧洞变形；所述掌子面核心台上方隧洞的拱顶处自下而上设有钢支撑、挂网喷混凝土以及向围岩方向伸入的多根超前锚杆；所述下部施工结构设有长钢支撑拱脚支架和混凝土护脚。本实用新型所提供的施工结构由于形成上、下施工结构，从而使得上、下分布施工，上部的开挖未对下部围岩产生影响，下部施工时上部围岩已做完充分支护措施，从而下部施工对上部围岩影响很小，有效控制了整体围岩变形；上、下分步施工结构也有利于溶洞变形监测开展，一旦变形超限，便于及时做出加固措施。
Description
技术领域
本实用新型属于地下隧洞工程技术领域，涉及全充填型岩溶工程，尤其是涉及一种穿越全充填型溶洞的隧洞喷锚混凝土钢支撑支护施工结构。
背景技术
溶洞是可溶性岩层因喀斯特作用所形成的天然洞穴，当建筑地基、水利水电隧洞及洞室、公路铁路隧道、采矿巷道等工程穿越碳酸岩类、硫酸岩、卤盐类岩层时，常常会遭遇与溶洞相关的复杂工程问题。大量地下隧洞工程实践表明，溶洞分布位置随机、发育规模各异、充填情况不一，溶洞的特殊性和差异性，使得岩溶工程具有其独有的特点，现有一般岩土工程施工工艺、施工规范不能直接用于岩溶工程。
溶洞洞段在建设过程中表现出围岩稳定性差，易发生突水、突泥、地表沉陷、充填物失稳、隧底沉降、结构开裂等灾害，这主要是由于溶洞自身承载能力低、裂隙和空腔发育充分，遇水后溶洞体积会进一步扩大、内部充填物性质显著变弱，难以保持自身稳定，在开挖过程中溶洞内部填充物和水源会突然向隧洞涌出，严重威胁施工工人生命安全和隧洞结构稳定。
如果地下隧洞工程穿越全充填型溶洞，充填物为较密实的粘土，有一定力学强度，隧洞直径小于溶洞充填范围，采用全断面开挖，一次性形成的开挖空间大，对溶洞充填物的影响范围大，开挖后支护工作量大，导致支护无法及时完成而发挥作用，从而对工程稳定性不利。如果采用台阶法开挖，下部台阶开挖会造成上台阶已开挖支护围岩发生变形，导致上台阶支护系统发生破坏，且下台阶开挖后上台阶也会自然失去底脚的支撑，进一步导致上台阶已开挖支护围岩的变形，甚至可能导致整个支护系统发生破坏，溶洞充填物坍塌。因此，合适的施工结构设计至关重要。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，针对背景技术中提及的不足，提供一种穿越全充填型溶洞的隧洞喷锚混凝土钢支撑支护施工结构。
为此，本实用新型的上述目的通过如下技术方案实现：
一种穿越全充填型溶洞的隧洞喷锚混凝土钢支撑支护施工结构，其特征在于：所述穿越全充填型溶洞的隧洞喷锚混凝土钢支撑支护施工结构包括上部施工结构和下部施工结构；
所述上部施工结构包括掌子面核心台，所述掌子面核心台用于约束隧洞变形；所述掌子面核心台上方隧洞的拱顶处自下而上设有钢支撑、挂网喷混凝土以及向围岩方向伸入的多根超前锚杆；
所述下部施工结构设有长钢支撑拱脚支架和混凝土护脚。
在采用上述技术方案的同时，本实用新型还可以采用或者组合采用如下技术方案：
作为本实用新型的一种优选技术方案：所述掌子面核心台设置在掌子面的中央位置。
作为本实用新型的一种优选技术方案：隧洞的开挖方向上，相邻两个钢支撑的间距为0.8 m。
作为本实用新型的一种优选技术方案：所述超前锚杆的长度为6 m，同一个掌子面上相邻两个超前锚杆之间的间距为0.5 m。
作为本实用新型的一种优选技术方案：所述挂网喷混凝土包括第一层混凝土和第二层混凝土，所述第一层混凝土和第二层混凝土的厚度均为15 cm。
本实用新型提供一种穿越全充填型溶洞的隧洞喷锚混凝土钢支撑支护施工结构，一次开挖量小，便于及时支护，隧洞围岩一次临空面积减小，对隧洞围岩扰动减少，从而隧洞围岩变形小；由于形成上、下施工结构，从而使得上、下分布施工，上部的开挖未对下部围岩产生影响，下部施工时上部围岩已做完充分支护措施，从而下部施工对上部围岩影响很小，有效控制了整体围岩变形；上、下分步施工结构也有利于溶洞变形监测开展，一旦变形超限，便于及时做出加固措施。
附图说明
图1为本实用新型所提供的穿越全充填型溶洞的隧洞喷锚混凝土钢支撑支护施工结构的图示。
具体实施方式
参照附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细地描述。
一种穿越全充填型溶洞的隧洞喷锚混凝土钢支撑支护施工结构，包括上部施工结构和下部施工结构；
上部施工结构包括掌子面核心台111，掌子面核心台111用于约束隧洞变形；掌子面核心台111上方隧洞的拱顶处自下而上设有钢支撑112、挂网喷混凝土113以及向围岩方向伸入的多根超前锚杆114；
下部施工结构设有长钢支撑拱脚支架121和混凝土护脚122。
掌子面核心台111设置在掌子面的中央位置。
隧洞的开挖方向上，相邻两个钢支撑112的间距为0.8 m。
超前锚杆114的长度为6 m，同一个掌子面上相邻两个超前锚杆114之间的间距为0.5 m。
挂网喷混凝土113包括第一层混凝土和第二层混凝土，第一层混凝土和第二层混凝土的厚度均为15 cm。
具体地，上述穿越全充填型溶洞的隧洞喷锚混凝土钢支撑支护施工结构通过如下方式施工实现：
（1）、上部施工结构
上部施工结构采用环挖法，在掌子面中央留核心台约束隧洞变形，同时利用核心台进行架设钢支撑和喷混凝土作业，如图1所示，整个核心台区域均为溶洞充填物；
每次开挖长度为1.1~1.2 m，上部开挖后，按间距0.8 m架设钢支撑，设置超前锚杆、挂网、喷15 cm厚的混凝土；
（2）、下部施工结构
在上部一切支护工作完成之后，才允许进行下部的开挖工作。下部采用“马口法”进行开挖，接长钢支撑拱架脚，并浇注护脚混凝土。
上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，仅为本实用新型的优选实施例，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型做出的任何修改、等同替换、改进等，都落入本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种穿越全充填型溶洞的隧洞喷锚混凝土钢支撑支护施工结构，其特征在于：所述穿越全充填型溶洞的隧洞喷锚混凝土钢支撑支护施工结构包括上部施工结构和下部施工结构；
所述上部施工结构包括掌子面核心台，所述掌子面核心台用于约束隧洞变形；所述掌子面核心台上方隧洞的拱顶处自下而上设有钢支撑、挂网喷混凝土以及向围岩方向伸入的多根超前锚杆；
所述下部施工结构设有长钢支撑拱脚支架和混凝土护脚。
2.根据权利要求1所述的穿越全充填型溶洞的隧洞喷锚混凝土钢支撑支护施工结构，其特征在于：所述掌子面核心台设置在掌子面的中央位置。
3. 根据权利要求1所述的穿越全充填型溶洞的隧洞喷锚混凝土钢支撑支护施工结构，其特征在于：隧洞的开挖方向上，相邻两个钢支撑的间距为0.8 m。
4. 根据权利要求1所述的穿越全充填型溶洞的隧洞喷锚混凝土钢支撑支护施工结构，其特征在于：所述超前锚杆的长度为6 m，同一个掌子面上相邻两个超前锚杆之间的间距为0.5 m。
5. 根据权利要求1所述的穿越全充填型溶洞的隧洞喷锚混凝土钢支撑支护施工结构，其特征在于：所述挂网喷混凝土包括第一层混凝土和第二层混凝土，所述第一层混凝土和第二层混凝土的厚度均为15 cm。
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