一種頂部空溶洞隧道輕型支護(hù)結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于隧道支護(hù)工程領(lǐng)域，特別是涉及一種頂部空溶洞隧道輕型支護(hù)結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國云貴高原廣泛地分布巖溶地區(qū)，在這些地區(qū)修建隧道時，經(jīng)常會遇到穿越溶洞的情況，該地區(qū)溶洞形態(tài)極其不規(guī)則，巖溶強(qiáng)發(fā)育，這對支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全性，經(jīng)濟(jì)性提出了極高的要求，特別是溶洞出現(xiàn)在較軟巖隧道上方時一直是工程難題。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)一般根據(jù)溶洞與隧道相交的位置與填充情況，采取封閉回填，漿砌片石、注漿的方式進(jìn)行加固與洞穴填堵。對拱頂以上溶洞，為了防止洞穴巖壁或頂板坍塌，采取噴錨支護(hù)加固，拱背加設(shè)被動防護(hù)護(hù)拱，并對空腔進(jìn)行回填灌漿處理。
[0004]以上傳統(tǒng)的支護(hù)結(jié)構(gòu)的缺陷在于結(jié)構(gòu)的重量較大，特別是護(hù)拱需滿足被動防護(hù)要求時，通常需要設(shè)置緩沖層、防護(hù)罩等多層結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計過于笨重、不經(jīng)濟(jì)，而且對于較軟巖隧道溶洞的處理，處理的效果不理想，常需要進(jìn)行二次處理，致使處理成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種施工便捷，重量輕，安全經(jīng)濟(jì)的頂部空溶洞隧道輕型支護(hù)結(jié)構(gòu)。
[0006]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種頂部空溶洞隧道輕型支護(hù)結(jié)構(gòu)，包括錨桿系統(tǒng)、陶?；炷翆?、鋼拱架聯(lián)結(jié)鋼筋網(wǎng)、普通混凝土層及鋼拱架;錨桿系統(tǒng)設(shè)置在溶洞處圍巖內(nèi)，陶粒混凝土層設(shè)在隧道的溶洞內(nèi)，陶?；炷翆又性O(shè)有錨桿聯(lián)結(jié)鋼筋網(wǎng)，錨桿聯(lián)結(jié)鋼筋網(wǎng)固定在錨桿系統(tǒng)上;所述的陶?；炷翆拥膬?nèi)側(cè)設(shè)有普通混凝土層，普通混凝土層的內(nèi)側(cè)設(shè)有鋼拱架聯(lián)結(jié)鋼筋網(wǎng)，鋼拱架聯(lián)結(jié)鋼筋網(wǎng)內(nèi)側(cè)設(shè)有鋼拱架。
[0007]上述的頂部空溶洞隧道輕型支護(hù)結(jié)構(gòu)中，所述的錨桿系統(tǒng)的錨桿呈梅花形布置；銷桿系統(tǒng)的銷桿包括長銷桿和短銷桿，長銷桿和短銷桿交替布置。
[0008]上述的頂部空溶洞隧道輕型支護(hù)結(jié)構(gòu)中，長錨桿和短錨桿采用的是藥卷錨桿。
[0009]上述的頂部空溶洞隧道輕型支護(hù)結(jié)構(gòu)中，所述的錨桿聯(lián)結(jié)鋼筋網(wǎng)垂直于錨桿系統(tǒng)的錨桿的軸線設(shè)置，沿錨桿軸線方向設(shè)有多層錨桿聯(lián)結(jié)鋼筋網(wǎng)，相鄰的兩層錨桿聯(lián)結(jié)鋼筋網(wǎng)的距離為50 ± 1cm0
[0010]上述的頂部空溶洞隧道輕型支護(hù)結(jié)構(gòu)中，陶?；炷翆硬捎脧?qiáng)度等級為C20，表觀密度1400?1600kg/m3陶?；炷林瞥伞?br>[0011]上述的頂部空溶洞隧道輕型支護(hù)結(jié)構(gòu)中，所述普通混凝土層采用C25早強(qiáng)型混凝土制成，厚度為30±5cmo
[0012]上述的頂部空溶洞隧道輕型支護(hù)結(jié)構(gòu)中，鋼拱架垂直于隧道中線設(shè)置，鋼拱架的拱腳底部墊有槽鋼。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0014]1、陶?；炷潦且环N收縮率小、抗?jié)B性強(qiáng)、吸水率低的輕集料微孔混凝土，與同等強(qiáng)度等級的普通混凝土相比減重達(dá)35?45%，利用陶?；炷临|(zhì)輕高強(qiáng)的特點(diǎn)，節(jié)約材料用量，有效減輕了本實(shí)用新型的重量。
[0015]2、本實(shí)用新型設(shè)有錨桿系統(tǒng)與鋼拱架，錨桿系統(tǒng)與鋼拱架支護(hù)相結(jié)合，充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)防護(hù)能力，兩者聯(lián)合支護(hù)有效控制較軟巖溶洞的變形，快速通過溶洞地段，支護(hù)效果好。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本實(shí)用新型的錨桿系統(tǒng)的布置結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0019]如圖1所示，本實(shí)用新型包括錨桿系統(tǒng)1、陶?；炷翆?、錨桿聯(lián)結(jié)鋼筋網(wǎng)2、普通混凝土層5及鋼拱架6;錨桿系統(tǒng)I設(shè)置在溶洞8處圍巖7內(nèi)，陶?；炷翆?設(shè)在隧道的溶洞8內(nèi)，陶?；炷翆?采用強(qiáng)度等級為C20，表觀密度1400?1600kg/m3陶粒混凝土制成。陶?；炷翆?中設(shè)有錨桿聯(lián)結(jié)鋼筋網(wǎng)2，錨桿聯(lián)結(jié)鋼筋網(wǎng)2固定在錨桿系統(tǒng)I上，所述的錨桿聯(lián)結(jié)鋼筋網(wǎng)2垂直于錨桿系統(tǒng)的錨桿軸線設(shè)置，沿錨桿軸線方向設(shè)有多層錨桿聯(lián)結(jié)鋼筋網(wǎng)2，相鄰的兩層錨桿聯(lián)結(jié)鋼筋網(wǎng)2之間的距離為50±10cm。所述的陶?；炷翆?的內(nèi)側(cè)設(shè)有普通混凝土層5，普通混凝土層5采用C25早強(qiáng)型混凝土制成，厚度為30 ± 5cm。普通混凝土層5的內(nèi)側(cè)設(shè)有鋼拱架聯(lián)結(jié)鋼筋網(wǎng)4，鋼拱架聯(lián)結(jié)鋼筋網(wǎng)4內(nèi)側(cè)設(shè)有鋼拱架6。鋼拱架6垂直于隧道中線設(shè)置，鋼拱架6的拱腳底部墊有槽鋼。
[0020]如圖2所示，所述的錨桿系統(tǒng)I的錨桿呈梅花形布置;錨桿系統(tǒng)I的錨桿包括長錨桿11和短銷桿12，銷桿系統(tǒng)I中長銷桿11和短銷桿12交替布置，長銷桿11和短銷桿12米用的是藥卷錨桿。
[0021]本實(shí)用新型的施工方法如下:
[0022]I)初步處理:對溶洞8的情況進(jìn)行勘測，探明溶洞8的溶腔大小、類型，有無涌水情況，制定詳細(xì)的施工方案，清除溶洞8的洞壁危石，坍塌堆積物，排除隱患。為了保證施工安全，根據(jù)“永臨結(jié)合”的原則，必要時，對溶洞8的破碎帶、空洞處采取安裝錨網(wǎng)進(jìn)行臨時支護(hù)。
[0023]2)底部邊墻處理:對溶洞8的溶腔底部進(jìn)行清底、巖渣回填。溶腔下方及兩側(cè)小型隱伏溶洞、裂隙進(jìn)行注漿加固后。
[0024]3)鋼拱架施工:鋼拱架6安裝必須符合規(guī)范及設(shè)計強(qiáng)度要求，鋼拱架6的拱腳底部下墊工字鋼，工字鋼基底應(yīng)滿足承載力要求。鋼拱架6應(yīng)垂直于隧道中線，鋼拱架6安裝就位后，底部槽鋼與鋼拱架采用滿焊連接，鋼拱架6與圍巖7間在拱架支護(hù)時施做超前管棚，冒落區(qū)管棚上下鋪設(shè)雙層鋼筋網(wǎng)，自下而上完成鋼拱架聯(lián)結(jié)鋼筋網(wǎng)施工，預(yù)留施打錨桿操作空間。
[0025]4)銷桿系統(tǒng)I施工:長銷桿11與短銷桿12，兩種規(guī)格的銷桿在溶洞內(nèi)壁表面均勾、交替分布，呈梅花型交錯布置，需保證長錨桿11和短錨桿12入巖深度，長錨桿11深入圍巖7長度不少于5m，短錨桿12深入圍巖7長度不少于3m，按自下而上、由邊墻向拱部的順序施工。完成邊墻錨桿施工后，后進(jìn)行拱部長短錨桿支護(hù)系統(tǒng)施工作業(yè)。錨桿系統(tǒng)I采用錨桿聯(lián)結(jié)鋼筋連續(xù)的、滿鋪地聯(lián)結(jié)成網(wǎng)，每層錨桿聯(lián)結(jié)鋼筋網(wǎng)2根據(jù)溶洞大小垂直于錨桿軸線設(shè)置，相鄰的兩層之間間隔50cm±10cm，銷桿末端與鋼拱架6相連，有利于增加了支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體性，長短錨桿系統(tǒng)有利于溶洞特別是溶洞的頂面穩(wěn)定。
[0026]5)溶洞多余部分開挖處理:將原溶洞8的輪廓多余部分開挖鑿除至與隧道設(shè)計外輪廓一致，開挖后應(yīng)立即采用早強(qiáng)型C25混凝土掛Φ 6，30cm X 30cm鋼筋網(wǎng)進(jìn)行支護(hù)。
[0027]6)噴射普通混凝土層:鋼拱架6及鋼拱架聯(lián)結(jié)鋼筋網(wǎng)4外側(cè)噴射C25早強(qiáng)型混凝土，形成普通混凝土層5，覆蓋厚度為30 ± 5cm，預(yù)埋無縫鋼管作為陶?；炷翆?的填充管。
[0028]7)填充陶?；炷?確定陶粒混凝土最佳配合比，使用混凝土輸送栗進(jìn)行灌注，根據(jù)溶洞大小自上而下循環(huán)分段施工，每段不宜大于5m。
[0029]8)排水裝置布設(shè):陶?；炷羶?nèi)埋設(shè)排水管，間距I X lm，孔徑150mm以上，在鋼拱架6與二次襯砌9之間設(shè)置排水裝置。
[0030]9)施工監(jiān)控量測:分階段施工監(jiān)控量測，若存在安全隱患，立即停止施工，排除隱患后方可恢復(fù)施工。
【主權(quán)項】
1.一種頂部空溶洞隧道輕型支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征是:包括錨桿系統(tǒng)、陶?；炷翆印摴凹苈?lián)結(jié)鋼筋網(wǎng)、普通混凝土層及鋼拱架;錨桿系統(tǒng)設(shè)置在溶洞處圍巖內(nèi)，陶?；炷翆釉O(shè)在隧道的溶洞內(nèi)，陶?；炷翆又性O(shè)有錨桿聯(lián)結(jié)鋼筋網(wǎng)，錨桿聯(lián)結(jié)鋼筋網(wǎng)固定在錨桿系統(tǒng)上；所述的陶粒混凝土層的內(nèi)側(cè)設(shè)有普通混凝土層，普通混凝土層的內(nèi)側(cè)設(shè)有鋼拱架聯(lián)結(jié)鋼筋網(wǎng)，鋼拱架聯(lián)結(jié)鋼筋網(wǎng)內(nèi)側(cè)設(shè)有鋼拱架。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂部空溶洞隧道輕型支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征是:所述的錨桿系統(tǒng)的錨桿呈梅花形布置;錨桿系統(tǒng)的錨桿包括長錨桿和短錨桿，長錨桿和短錨桿交替布置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的頂部空溶洞隧道輕型支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征是:長錨桿和短錨桿采用的是藥卷錨桿。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂部空溶洞隧道輕型支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征是:所述的錨桿聯(lián)結(jié)鋼筋網(wǎng)垂直于錨桿系統(tǒng)的錨桿的軸線設(shè)置，沿錨桿軸線方向設(shè)有多層錨桿聯(lián)結(jié)鋼筋網(wǎng)，相鄰的兩層錨桿聯(lián)結(jié)鋼筋網(wǎng)的距離為50±10cm。5.根據(jù)權(quán)利要I求所述的頂部空溶洞隧道輕型支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征是:陶?；炷翆硬捎脧?qiáng)度等級為C20，表觀密度1400?1600kg/m3陶?；炷林瞥?。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂部空溶洞隧道輕型支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征是:所述普通混凝土層采用C25早強(qiáng)型混凝土制成，厚度為30 ± 5cm。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂部空溶洞隧道輕型支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征是:鋼拱架垂直于隧道中線設(shè)置，鋼拱架的拱腳底部墊有槽鋼。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種頂部空溶洞隧道輕型支護(hù)結(jié)構(gòu)，包括錨桿系統(tǒng)、陶?；炷翆印摴凹苈?lián)結(jié)鋼筋網(wǎng)、普通混凝土層及鋼拱架；錨桿系統(tǒng)設(shè)置在溶洞處圍巖內(nèi)，陶?；炷翆釉O(shè)在隧道的溶洞內(nèi)，陶?；炷翆又性O(shè)有錨桿聯(lián)結(jié)鋼筋網(wǎng)，錨桿聯(lián)結(jié)鋼筋網(wǎng)固定在錨桿系統(tǒng)上；所述的陶?；炷翆拥膬?nèi)側(cè)設(shè)有普通混凝土層，普通混凝土層的內(nèi)側(cè)設(shè)有鋼拱架聯(lián)結(jié)鋼筋網(wǎng)，鋼拱架聯(lián)結(jié)鋼筋網(wǎng)內(nèi)側(cè)設(shè)有鋼拱架。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，施工方便，適用于隧道上方出現(xiàn)溶洞地段的支護(hù)，特別是在處理較軟巖溶洞隧道頂部空溶洞時，可有效減輕拱頂圍巖壓力，減少拱頂下沉，節(jié)約支護(hù)結(jié)構(gòu)材料，支護(hù)效果好。
【IPC分類】E21D11/18, E21D21/00
【公開號】CN205225283
【申請?zhí)枴緾N201521089019
【發(fā)明人】馬向前, 陳秋南, 蔣凌云, 劉文駿, 郭威, 周翔
【申請人】湖南科技大學(xué)
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月24日