一種隧道開挖防巖爆落石的柔性防護裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型適用于深埋巖質(zhì)隧道工程施工技術(shù)領(lǐng)域，通過采用柔性防護網(wǎng)對裸桐 桐壁進行主動防護，作為隧道巖爆段施工時的支護，大大降低了巖爆落石對后續(xù)施工人員 及施工機械的安全威脅。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著國家基礎(chǔ)建設(shè)的加快，交通設(shè)施建設(shè)也得到了長足發(fā)展。而在公路及鐵路建 設(shè)中修建隧道可W大大減少行車距離，縮短運行時間，提高行車的安全性，同時可W節(jié)約地 面用地，起到保護環(huán)境的作用。隨著隧道工程的飛速發(fā)展，在隧道建設(shè)中也出現(xiàn)了一些問 題，特別是隨著隧道埋深的不斷增加，很多硬巖隧道穿越了高地應(yīng)力區(qū)域。在高地應(yīng)力地區(qū) 巖爆現(xiàn)象屢有發(fā)生。巖爆會造成桐壁巖石剝落，嚴重的會產(chǎn)生彈射現(xiàn)象，且?guī)r爆發(fā)生很難預(yù) ，對施工人員及機械都形成了極大的安全隱患。如何避免高地應(yīng)力條件下巖爆造成的落 石彈射現(xiàn)象，保障隧道開挖爆破完成之后隧道支護作業(yè)安全是目前交通隧道等地下工程施 工中急需解決的問題，目前在巖爆地段主要采取W下幾種措施：（1)在掌子面及開挖桐室周 邊打錯桿孔桐進行泄壓處理；（2)增加爆破開挖與后續(xù)工序的時間間隔，讓應(yīng)力進行釋放， 而上述方法都在一定程度上影響了施工進度，且很難準確確定應(yīng)力釋放程度，因此有必要 對巖爆地段進行主動支護，在保障施工進度的同時確保施工人員及機械的安全。 【實用新型內(nèi)容】
[0003] 本實用新型的目的在于提供一種隧道爆破開挖后對桐壁進行主動支護，減少圍巖 暴露時間、防止巖爆落石的柔性防護裝置及其施工工藝。柔性網(wǎng)支護明顯特征是采用系統(tǒng) 錯桿固定，通過支撐繩和縫合張拉來對柔性網(wǎng)部分實現(xiàn)預(yù)張，從而對整個巖面形成連續(xù)支 撐，從而實現(xiàn)主動防護功能。柔性網(wǎng)系統(tǒng)能將局部集中荷載向四周均勻傳遞W充分發(fā)揮整 個系統(tǒng)的防護能力，即局部受載，整體作用，從而使系統(tǒng)能承受較大的荷載。
[0004] 該裝置能提高巖體的穩(wěn)定性，減少圍巖暴露時間，盡可能地阻止巖爆崩石的發(fā)生， 并將小塊崩石限制在一定空間內(nèi)，較好地解決隧道開挖爆破支護后可能發(fā)生的巖爆落石問 題。同時在圍巖級別較高的隧道施工中，可W利用柔性防護措施作為開挖后的支護，使噴射 混凝±支護脫離開挖循環(huán)，即噴射混凝±支護作業(yè)可W滯后于掌子面開挖施工(保持在合 理范圍內(nèi)），從而可使噴射混凝±與鉆眼同時進行，縮短了單循環(huán)時間，提高了施工效率。
[0005] 為了達到上述目的，本實用新型采用了 W下技術(shù)方案：
[0006] -種隧道開挖防巖爆落石的柔性防護裝置，包括:鋼繩網(wǎng)（1)、縫合繩(2)、漲殼式 錯桿(3)、支撐繩(8)和固定板（10)，各個支撐繩(8)之間交叉形成正方形網(wǎng)格，與網(wǎng)格數(shù)量 相等的鋼繩網(wǎng)（1)通過縫合繩(2)縫合在各個網(wǎng)格內(nèi)，縫合繩(2)用緊繩器進行預(yù)緊;支撐繩 (8)交叉的位置形成各個網(wǎng)格的結(jié)點，各個所述的結(jié)點穿過漲殼式錯桿(3)的錯桿外露環(huán)套 (4)，并在支撐繩(8)張拉緊后，在其兩端頭用繩卡與錯桿外露環(huán)套(4)固定連接;漲殼式錯 桿(3)錯固在防護區(qū)域所鉆的錯桿孔內(nèi)；在每張鋼繩網(wǎng)（1)中央的位置的圍巖面進行鉆孔， 并采用水泥砂漿將固定板（10)的螺栓固定于鉆孔內(nèi)，固定板(10)壓緊在鋼繩網(wǎng)（I)上，使鋼 繩網(wǎng)（1)貼合隧道巖面(11)。
[0007] 所述的柔性防護裝置，鋼繩網(wǎng)（1)的規(guī)格為:孔徑80mm X 80mm，鋼繩直徑為O 8。
[0008] 所述的柔性防護裝置，縫合繩(2)規(guī)格為(68鋼繩。
[0009] 所述的柔性防護裝置，支撐繩規(guī)格為CP 16鋼繩。
[0010] 所述的柔性防護裝置，漲殼式錯桿(3)為R25漲殼式錯桿。
[00川所述的柔性防護裝置，正方形網(wǎng)格規(guī)格化.5m X 1.5m。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：
[0013] 1、本實用新型利用鋼絲繩具有一定柔度的特點，配W漲殼式錯桿，可W有效穩(wěn)定 圍巖，防止巖爆落石，保障作業(yè)人員的安全；
[0014] 2、W熱鍛鋒高強度鋼絲繩為主要材料的主動柔性防護系統(tǒng)具有高初性、高防護強 度，易鋪展、安裝程序標準化，系統(tǒng)化等優(yōu)點。比立架支護更加快捷，操作簡便，能有效的提 高生產(chǎn)效率，減少施工作業(yè)時間。
[0015] 3、壽命較長:采用熱鍛鋒高強度鋼絲繩作為系統(tǒng)主要材料的主動柔性防護系統(tǒng)， 其材料的特殊制造工藝和高防腐防誘技術(shù)，決定了系統(tǒng)的壽命較長，通過國內(nèi)外大量的試 驗和研究發(fā)現(xiàn)，其防護使用壽命可達30-50年之久。
[0016] 4、在開挖后采用柔性防護網(wǎng)進行主動防護代替及時的噴射混凝±支護，在圍巖級 別較好的i-m級圍巖中，既能保證施工安全，同時可W實現(xiàn)噴錯支護與鉆爆開挖分開，縮短 開挖循環(huán)，提高施工效率。
[0017] 5、柔性網(wǎng)支護比傳統(tǒng)立架支護更加節(jié)省工程造價，且能達到經(jīng)濟優(yōu)化、工程施工 優(yōu)化、防護效果最優(yōu)化的效果。
【附圖說明】
[0018] 圖1為本實用新型所述柔性防護網(wǎng)裝置圖；
[0019] 圖2為實用新型所述漲殼式錯桿；
[0020] 圖3為實用新型所述支撐繩安裝示意圖；
[0021] 圖4固定板安裝示意圖；
[0022] 其中，1、鋼繩網(wǎng)；2、縫合繩;3、漲殼式錯桿;4、錯桿外露環(huán)套;5、螺母;6、鋼墊板;7、 漲殼式錯頭;8、支撐繩;9、繩卡;10、固定板，11隧道巖面。
【具體實施方式】
[0023] W下結(jié)合附圖及具體實施方法，對本實用新型及施工工藝做進一步說明。
[0024] 如圖1-4所示，隧道開挖防巖爆落石的柔性防護裝置，包括:鋼繩網(wǎng)1(規(guī)格:網(wǎng)孔為 80mm X 80mm，鋼繩直徑O 8 )、縫合繩2 (規(guī)格O 8鋼繩）、漲殼式錯桿3 (規(guī)格R25 )、支撐繩8和固 定板10,各個支撐繩8之間交叉形成1.5mX 1.5m的正方形網(wǎng)格，與網(wǎng)格數(shù)量相等的鋼繩網(wǎng)1 通過縫合繩2縫合在各個網(wǎng)格內(nèi)，縫合繩2用緊繩器進行預(yù)緊，使鋼繩網(wǎng)1對巖面掉塊或崩石 具有更好的承載力，W防止崩塌落石傷人事件的發(fā)生;支撐繩8交叉的位置形成各個網(wǎng)格的 結(jié)點，各個所述的結(jié)點穿過漲殼式錯桿3的錯桿外露環(huán)套4,并在支撐繩張拉緊(用拉緊力不 小于5KN的緊線器)后，在其兩端頭用繩卡與錯桿外露環(huán)套4固定連接;漲殼式錯桿3錯固在 防護區(qū)域所鉆的錯桿孔內(nèi)；在每張鋼繩網(wǎng)I中央的位置的圍巖面進行鉆孔，并采用水泥砂漿 將固定板10的螺栓固定于鉆孔內(nèi)，固定板10壓緊在鋼繩網(wǎng)1上，使鋼繩網(wǎng)1貼合隧道巖面11。 [00巧]施工方法如下所述：
[0026] 1預(yù)先對防護區(qū)域進行找頂，排除危石、懸石，放線測量確定錯桿孔位。
[0027] 2按要求的深度鉆孔并清孔，孔深應(yīng)比漲殼式錯桿3長度長50mmW上，孔徑為45mm， 插入漲殼式錯桿，用力預(yù)緊桿體，保證錯頭頂端與孔底部緊貼并左旋錯桿體直至旋緊后，再 安裝墊板、螺母。測試拉拔力。
[002引 3構(gòu)架支撐繩8結(jié)構(gòu)，采用CP 16縱、橫向鋼絲繩組成1.5mX 1.5m正方形網(wǎng)格，網(wǎng)格結(jié) 點穿過錯桿外露環(huán)套4。安裝后的縱、橫向直徑CP 16支撐繩，張拉緊后（用拉緊力不小于5KN 的緊線器)兩端各用兩個繩卡與錯桿外露環(huán)套固定連接。
[0029] 4構(gòu)架鋼繩網(wǎng)，在支撐繩構(gòu)成的每個1.5mX 1.5m網(wǎng)格內(nèi)鋪設(shè)一張1.5mX 1.5m的（網(wǎng) 孔80mm X SOmmX半S鋼繩網(wǎng)。
[0030] 5縫合，在每張鋼繩網(wǎng)與四周支撐繩間用CP 8鋼繩縫合聯(lián)結(jié)，并用緊繩器進行預(yù)緊， 使鋼繩網(wǎng)1對巖面掉塊或崩石具有更好的承載力，W防止崩塌落石傷人事件的發(fā)生。
[0031] 6安裝固定板，在每張鋼繩網(wǎng)1中央的位置的圍巖面進行鉆孔，并采用水泥砂漿將 固定板的螺栓固定于鉆孔內(nèi)，固定板10壓緊在鋼繩網(wǎng)1上，使鋼繩網(wǎng)貼合隧道巖面11。
[0032] 應(yīng)當理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可W根據(jù)上述說明加 W改進或變換， 而所有運些改進和變換都應(yīng)屬于本實用新型所附權(quán)利要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種隧道開挖防巖爆落石的柔性防護裝置，其特征在于，包括:鋼繩網(wǎng)（1)、縫合繩 (2)、漲殼式錨桿(3)、支撐繩(8)和固定板（10)，各個支撐繩(8)之間交叉形成正方形網(wǎng)格， 與網(wǎng)格數(shù)量相等的鋼繩網(wǎng)（1)通過縫合繩（2)縫合在各個網(wǎng)格內(nèi)，縫合繩（2)用緊繩器進行 預(yù)緊;支撐繩(8)交叉的位置形成各個網(wǎng)格的結(jié)點，各個所述的結(jié)點穿過漲殼式錨桿(3)的 錨桿外露環(huán)套(4)，并在支撐繩(8)張拉緊后，在其兩端頭用繩卡與錨桿外露環(huán)套(4)固定連 接;漲殼式錨桿(3)錨固在防護區(qū)域所鉆的錨桿孔內(nèi)；在每張鋼繩網(wǎng)（1)中央的位置的圍巖 面進行鉆孔，并采用水泥砂漿將固定板（10)的螺栓固定于鉆孔內(nèi)，固定板（10)壓緊在鋼繩 網(wǎng)（1)上，使鋼繩網(wǎng)（1)貼合隧道巖面(11)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性防護裝置，其特征在于，鋼繩網(wǎng)（1)的規(guī)格為:孔徑80mm X 80mm，鋼繩直徑為Φ 8。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性防護裝置，其特征在于，縫合繩(2)規(guī)格為Φ8鋼繩。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性防護裝置，其特征在于，支撐繩規(guī)格為Φ 16鋼繩。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性防護裝置，其特征在于，漲殼式錨桿（3)為R25漲殼式錨 桿。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性防護裝置，其特征在于，正方形網(wǎng)格規(guī)格為1.5mX 1.5m。
【專利摘要】本實用新型公開了一種隧道開挖防巖爆落石的柔性防護裝置，包括：鋼繩網(wǎng)(1)、縫合繩(2)、漲殼式錨桿(3)、支撐繩(8)和固定板(10)，各個支撐繩(8)之間交叉形成正方形網(wǎng)格，與網(wǎng)格數(shù)量相等的鋼繩網(wǎng)(1)通過縫合繩(2)縫合在各個網(wǎng)格內(nèi)，縫合繩(2)用緊繩器進行預(yù)緊；該裝置能提高巖體的穩(wěn)定性，減少圍巖暴露時間，盡可能地阻止巖爆崩石的發(fā)生，并將小塊崩石限制在一定空間內(nèi)，較好地解決隧道開挖爆破支護后可能發(fā)生的巖爆落石問題。
【IPC分類】E21D11/00, E21D11/15
【公開號】CN205243522
【申請?zhí)枴緾N201521103443
【發(fā)明人】張睿, 杜江林, 汪碧云, 喻業(yè)洪, 江俊杰
【申請人】四川川交路橋有限責任公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年12月24日