一種應用于偏壓隧道洞口塌方的加固結構的制作方法
【專利摘要】一種應用于偏壓隧道洞口塌方的加固結構，包括豎向固定鋼管樁、側向邊坡注漿導管以及頂部扇形支撐，所述豎向固定鋼管樁中包括若干鋼管樁單元，鋼管樁單元呈陣列狀搭裝在隧道兩側，并在其上部插入邊仰坡卸載體中，而所述每個鋼管樁單元上均勻開有若干與鋼管樁直徑重合的通孔，且位置相鄰的通孔指向相互垂直；而所述頂部扇形支撐套裝在隧道上部作為邊仰坡卸載體的支撐，其主體為一套拱結構，且在此套拱結構的套拱體內(nèi)成型有扇形的工字鋼。本實用新型施工過程方便快捷，經(jīng)濟效益佳，且能滿足不同隧道的不同偏壓情況處理需要。
【專利說明】—種應用于偏壓隧道洞口塌方的加固結構

【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及偏壓隧道洞口處理【技術領域】，具體為一種適用偏壓隧道洞口的組合加固結構。

【背景技術】
[0002]我國是一個多山的國家，尤其是西南山區(qū)地形、地質(zhì)條件極為復雜，橋隧比重大，在建及擬建的大部分路網(wǎng)結構中采用了隧道結構。而在隧道施工過程中，由于山體結構內(nèi)地形不對稱或者地質(zhì)巖層因素，容易造成隧道結構兩面荷載不對稱，就形成了偏壓。在這種情況下對偏壓隧道進行開挖時，經(jīng)常會出現(xiàn)隧道邊仰坡開裂，嚴重時甚至會發(fā)生滑坡或者塌方，故針對偏壓情況的治理技術應運而生。
[0003]但是現(xiàn)有技術中的加固防塌措施主要有進行降水處理、挖掘過程中加強監(jiān)控以及放坡處理等措施，這些措施雖然在一定程度上提高了作業(yè)安全系數(shù)，但這些措施往往只是采取單一措施進行加固或者治理，沒有進行全方位綜合考慮，無法從根本上解決隧道洞口作業(yè)的安全問題，且隨著開挖作業(yè)的繼續(xù)進行，又會出現(xiàn)新的問題。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型所解決的技術問題在于提供一種應用于偏壓隧道洞口塌方的加固結構，這種組合加固裝置，考慮了偏壓問題的各個方面，通過三個部分的聯(lián)合作用，使得對偏壓問題的處理達到了一勞永逸，以解決上述【背景技術】中的缺點。
[0005]本實用新型所解決的技術問題采用以下技術方案來實現(xiàn):
[0006]一種應用于偏壓隧道洞口塌方的加固結構，施工于山體邊坡位置，包括固定于隧道兩側的豎向固定鋼管樁、位于靠山體一側的豎向固定鋼管樁的外側并斜向錨入山體結構中的側向邊坡注漿導管以及固定于隧道上部的頂部扇形支撐三部分，其中，所述豎向固定鋼管樁中包括若干鋼管樁單元，鋼管樁單元呈陣列狀搭裝在隧道兩側，并在其上部插入邊仰坡卸載體中，而所述每個鋼管樁單元上均勻開有若干與鋼管樁直徑重合的通孔，且位置相鄰的通孔指向相互垂直；而所述頂部扇形支撐套裝在隧道上部作為邊仰坡卸載體的支撐，其主體為一套拱結構，且在此套拱結構的套拱體內(nèi)成型有扇形的工字鋼，并以此作為內(nèi)筋來對套拱進行加強。
[0007]豎向固定鋼管樁用于保護中隔墻(對于雙向隧道)，固定隧道周圍圍巖，保持洞身在偏壓作用下不會發(fā)生傾斜坍塌，增強隧道整體的抗變形能力；而側向邊坡注漿導管施作于隧道上方偏壓方土體，用于穩(wěn)定偏壓土體，保持土體穩(wěn)定，防止塌落。而頂部扇形支撐用于穩(wěn)定隧道上方土體，保持上部土體不滑落，同時提供支撐作用，承受拱頂荷載，保持拱頂不發(fā)生破壞。
[0008]本實用新型的三部分結構還要結合邊仰坡卸載。卸載過后頂部土體對拱圈的壓力大大減小，同時再反壓回填土，來調(diào)整洞口的偏壓，這樣偏壓力會大幅削減。
[0009]在本實用新型中，所述豎向鋼管樁在安裝時優(yōu)選在軌道平面上呈ImXlm的梅花型陣列安裝布置。
[0010]在本實用新型中，所述鋼管樁單元上的相鄰的通孔之間的間隔優(yōu)選為30m，且優(yōu)選采用ΦΙΟπιπι的孔結構。
[0011]有益效果:本實用新型可有效防止偏壓隧道出現(xiàn)滑坡和塌方事故，并可方便處理不同類型隧道在開挖過程中遇到的各種洞口偏壓情況，施作簡便，對隧道偏壓情況的改善效果明顯，適合于推廣應用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型較佳實施例的示意圖。
[0013]圖2為本實用新型較佳實施例的鋼管柱放大樣圖。
[0014]圖3為本實用新型較佳實施例的頂部扇形支撐結構示意圖。
[0015]其中:1、邊仰坡卸載體；2、頂部扇形支撐；3、隧道；4、豎向固定鋼管樁；5、側向邊坡注漿導管；6、鋼管樁單元；7、通孔；8、套拱；9、工字鋼。

【具體實施方式】
[0016]為了使本實用新型實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0017]參見圖1、圖2、圖3的一種應用于偏壓隧道洞口塌方的加固結構的較佳實施例，在本實施例中，山體的主體部分位于隧道右側。包括固定于隧道3兩側的豎向固定鋼管樁4、位于靠山體一側的豎向固定鋼管樁4的外側并斜向錨入山體結構中側向邊坡注漿導管5以及固定于隧道3上部的頂部扇形支撐2三部分。施工時首先對隧道3內(nèi)進行堆土以穩(wěn)定兩側拱腰，并采用120的工字鋼9對初支拱部進行扇形支撐，以保證洞內(nèi)初支穩(wěn)定，然后分步進行隧道3外的卸載和加固措施:
[0018]1、對右側邊坡自上至下進行刷坡，分臺階邊刷邊護，刷坡至拱腰處預留1.5m寬平臺。邊坡防護采用Φ 22砂漿錨桿(6米/根，Im間距梅花型布置)、Φ 8鋼筋網(wǎng)(網(wǎng)格間距20cm)和1cm厚C20噴射砼支護措施；
[0019]2、對右側邊坡清刷的同時對邊仰坡卸載體I進行清刷，刷坡要確保邊仰坡卸載體I的仰坡坡面與隧道3的軸線垂直，且拱頂覆蓋層最薄處不小于6m ；
[0020]3、清除右線隧道3左側拱腰軟土，施做片石砼擴大基礎，在左、右側之間、右洞右側軟土拱腰平臺上施做Φ108的鋼管樁單元6，鋼管樁單元6的樁長平均為15m，樁間縱向距為lm，且呈梅花型布置，且每根鋼管樁單元6的樁體上均開有間距為30m、直徑為1mm的通孔7，且相鄰的通孔7的指向相互垂直；
[0021]4、清理拱頂表面松散土層，施做鋼架砼套拱8 (C25砼)，按Vd初支參數(shù)施工，砼達到70%強度后，對套拱8上部和左、右洞中間部位進行回填，拱頂厚度控制在2m左右；
[0022]5、施做明洞，對明洞頂及暗洞左、右洞頂之間沖溝進行回填；
[0023]6、清理洞內(nèi)土方，對洞內(nèi)初支斷面進行復測，侵限地段逐榀換拱處理后，施加側向邊坡注漿導管5，保持側向邊坡注漿導管5中的中空注漿錨桿、鋼質(zhì)漲殼式中空注漿錨桿環(huán)向間距不變，將縱向間距調(diào)整為50cm，其他結構形式不變；然后成型即可。
[0024]基于上述步驟的實施例的加固結構的結構體施工過程方便快捷，可有效滿足各種隧道的各種偏壓情況處理需要，并且效果好，經(jīng)濟效益高。
[0025]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.一種應用于偏壓隧道洞口塌方的加固結構，其特征在于，包括固定于隧道兩側的豎向固定鋼管樁、位于靠山體一側的豎向固定鋼管樁的外側并斜向錨入山體結構中的側向邊坡注漿導管以及固定于隧道上部的頂部扇形支撐三部分，所述豎向固定鋼管樁中包括若干鋼管樁單元，鋼管樁單元呈陣列狀搭裝在隧道兩側，并在其上部插入邊仰坡卸載體中，而所述每個鋼管樁單元上均勻開有若干與鋼管樁直徑重合的通孔，且位置相鄰的通孔指向相互垂直；而所述頂部扇形支撐套裝在隧道上部作為邊仰坡卸載體的支撐，其主體為一套拱結構，且在此套拱結構的套拱體內(nèi)成型有扇形的工字鋼。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種應用于偏壓隧道洞口塌方的加固結構，其特征在于，所述豎向鋼管樁在安裝時優(yōu)選在軌道平面上呈ImXlm的梅花型陣列安裝布置。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種應用于偏壓隧道洞口塌方的加固結構，其特征在于，所述鋼管樁單元上的相鄰的通孔之間的間隔優(yōu)選為30m，且優(yōu)選采用ΦΙΟπιπι的孔結構。
【文檔編號】E02D17/20GK204000900SQ201420395274
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月17日 優(yōu)先權日:2014年7月17日
【發(fā)明者】梁棟, 胡偉, 陳冬冬, 張微, 謝文祥, 唐小富 申請人:陜西路橋集團第一工程有限公司, 湖南省高速公路建設開發(fā)總公司