一種提高洞室穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種提高洞室穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)，屬于水利水電工程應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】。它包括洞室，設(shè)置在山體與洞室之間的一期柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)和二期襯砌支護(hù)結(jié)構(gòu)，所述一期柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)包括帶墊板錨桿和混凝土噴層，所述二期襯砌支護(hù)結(jié)構(gòu)包括鋼筋混凝土襯砌結(jié)構(gòu)、設(shè)置在鋼筋混凝土襯砌結(jié)構(gòu)上通過混凝土噴層錨固端位于山體內(nèi)部的預(yù)應(yīng)力錨索，在二期襯砌支護(hù)結(jié)構(gòu)頂拱設(shè)置有排水孔，所述鋼筋混凝土襯砌結(jié)構(gòu)的底部設(shè)置有倒角結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型具有能有效消除或減小地下洞室地應(yīng)力、降低外水壓力、改善結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布、提高襯砌結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種提高洞室穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種提高洞室穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)，屬于水利水電工程應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著水電工程建設(shè)的蓬勃發(fā)展，地下洞室所處地質(zhì)條件越來越復(fù)雜、洞室規(guī)模也越來越大，大型洞室高外水、高圍壓及高應(yīng)力等地質(zhì)問題越來越突出，地下洞室失穩(wěn)破壞形式受地質(zhì)巖性、巖體結(jié)構(gòu)、地質(zhì)條件、地應(yīng)力及外水壓力等多種因素的綜合影響，會(huì)產(chǎn)生多種破壞模式，具體的表現(xiàn)形式也千差萬別，其破壞過程基本可歸結(jié)為:荷載作用一圍巖變形—襯砌變形一應(yīng)力集中一結(jié)構(gòu)破壞過程。根據(jù)地下洞室失穩(wěn)破壞的機(jī)理，要提高地下洞室穩(wěn)定性，應(yīng)從以下幾個(gè)方面采取工程措施:消除地應(yīng)力、降低外水壓力、減小圍巖壓力、改善結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中等以提聞圍巖穩(wěn)定性，但現(xiàn)有的措施及襯砲結(jié)構(gòu)并沒有真正解決以上技術(shù)問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]針對(duì)以上技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種能有效消除或減小地下洞室地應(yīng)力、降低外水壓力、改善結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布，降低襯砌結(jié)構(gòu)破壞機(jī)率從而提高洞室穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種提高洞室穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)，包括洞室，設(shè)置在山體與洞室之間的一期柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)和二期襯砌支護(hù)結(jié)構(gòu)，所述一期柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)包括帶墊板錨桿和混凝土噴層，所述二期襯砌支護(hù)結(jié)構(gòu)包括鋼筋混凝土襯砌結(jié)構(gòu)、設(shè)置在鋼筋混凝土襯砌結(jié)構(gòu)上通過混凝土噴層錨固于山體內(nèi)部的預(yù)應(yīng)力錨索，在二期襯砌支護(hù)結(jié)構(gòu)頂拱設(shè)置有排水孔，所述鋼筋混凝土襯砌結(jié)構(gòu)的底部設(shè)置有倒角結(jié)構(gòu)。
[0006]所述排水孔深入基巖IOcm左右。
[0007]所述帶墊板錨桿長度L為6m或9m,長短間隔布置。
[0008]所述預(yù)應(yīng)力錨索設(shè)置間距約3m。
[0009]所述倒角結(jié)構(gòu)為1:1倒角，倒角高度與鋼筋混凝土襯砌厚度相同。
[0010]所述混凝土噴層為聚炳烯纖維混凝土。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0012]本實(shí)用新型長短間隔布置帶墊板的錨桿，能有效分散開挖表面的地應(yīng)力到圍巖內(nèi)部不同位置，避免地應(yīng)力集中；噴射聚炳烯纖維混凝土，能有效抑制開挖后圍巖的初期大幅變形，同時(shí)一期柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)能與圍巖一起做適度的變形釋放一部分地應(yīng)力；二期襯砌頂拱設(shè)置排水孔，能有效降低作用在頂拱結(jié)構(gòu)外表面上的外水壓力；無壓洞室在外壓荷載作用下，襯砌底板轉(zhuǎn)角位置應(yīng)力集中明顯，在襯砌底板轉(zhuǎn)角處設(shè)置1:1倒角以改善應(yīng)力分布；設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨索，有效的提高了邊墻穩(wěn)定性。
[0013]綜上所述，本實(shí)用新型具有能有效消除或減小地下洞室地應(yīng)力、降低外水壓力、改善結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布、提高襯砌結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是圖1的A-A剖面圖；
[0016]圖3是圖1是B-B剖面圖；
[0017]圖中:預(yù)應(yīng)力錨索1、帶墊板錨桿2、混凝土噴層3、鋼筋混凝土襯砌結(jié)構(gòu)4、倒角結(jié)構(gòu)5、排水孔6、洞室7。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0019]如圖1?圖3所示，本實(shí)用新型為一種提高洞室穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)，包括洞室7，設(shè)置在山體與洞室7之間的一期柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)和二期襯砌支護(hù)結(jié)構(gòu)，所述一期柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)包括帶墊板錨桿2和混凝土噴層3，所述二期襯砌支護(hù)結(jié)構(gòu)包括鋼筋混凝土襯砌結(jié)構(gòu)4、設(shè)置在鋼筋混凝土襯砌結(jié)構(gòu)4上通過混凝土噴層3錨固于山體內(nèi)部的預(yù)應(yīng)力錨索I，在二期襯砌支護(hù)結(jié)構(gòu)頂拱設(shè)置有排水孔6，所述鋼筋混凝土襯砌結(jié)構(gòu)4的底部設(shè)置有倒角結(jié)構(gòu)5。
[0020]所述排水孔6深入基巖IOcm左右，能有效降低作用在頂拱結(jié)構(gòu)外表面上的外水壓力。
[0021]所述帶墊板錨桿2長度L為6m或9m,長短間隔布置,能有效分散開挖表面的地應(yīng)力到圍巖內(nèi)部不同位置，避免地應(yīng)力集中。
[0022]所述預(yù)應(yīng)力錨索I設(shè)置間距約3m。
[0023]所述倒角結(jié)構(gòu)5為1:1倒角，能有效的改善應(yīng)力分布。
[0024]所述混凝土噴層3為聚炳烯纖維混凝土，能有效抑制開挖后圍巖的初期大幅變形，同時(shí)一期柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)能與圍巖一起做適度的變形釋放一部分地應(yīng)力。
[0025]在施工過程中，洞室開挖完成后進(jìn)行一期柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)置即在開挖面長短間隔布置帶墊板的錨桿(用鉆機(jī)先打孔，再放錨桿，再注漿)，并噴射聚炳烯纖維混凝土。二期襯砌支護(hù)結(jié)構(gòu)在一期支護(hù)完成后即可進(jìn)行。
【權(quán)利要求】
1.一種提高洞室穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括洞室(7)，設(shè)置在山體與洞室(7)之間的一期柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)和二期襯砌支護(hù)結(jié)構(gòu)，所述一期柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)包括帶墊板錨桿(2)和混凝土噴層(3)，所述二期襯砌支護(hù)結(jié)構(gòu)包括鋼筋混凝土襯砌結(jié)構(gòu)(4)、設(shè)置在鋼筋混凝土襯砌結(jié)構(gòu)(4)上通過混凝土噴層(3)錨固端位于山體內(nèi)部的預(yù)應(yīng)力錨索(1)，在二期襯砌支護(hù)結(jié)構(gòu)頂拱設(shè)置有排水孔(6)，所述鋼筋混凝土襯砌結(jié)構(gòu)(4)的底部設(shè)置有倒角結(jié)構(gòu)(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高洞室穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述排水孔(6)深入基巖IOcm左右。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高洞室穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述帶墊板錨桿(2)長度L為6m或9m，長短間隔布置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高洞室穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述預(yù)應(yīng)力錨索(I)設(shè)置間距約3m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高洞室穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述倒角結(jié)構(gòu)(5)為I:1倒角，倒角高度與鋼筋混凝土襯砌厚度相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高洞室穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述混凝土噴層(3)為聚炳烯纖維混凝土，厚度為0.1m左右。
【文檔編號(hào)】E21D11/04GK203809010SQ201420127892
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】楊鵬, 湛正剛, 李曉彬, 邵凌峰, 申顯柱, 任興普, 孫衛(wèi), 杜帥群, 張凱 申請(qǐng)人:中國水電顧問集團(tuán)貴陽勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司