滑坡隧道一體化加固治理裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:
[0002]本實(shí)用新型及一種穿過滑坡(滑體或滑床)的隧道加固及滑坡治理滑坡隧道一體化加固治理裝置。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]西部大開發(fā)的推進(jìn)和西部鐵路及公路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的提高，傍山淺埋隧道和進(jìn)出口段軸向與斜坡走向小角度關(guān)系的越嶺隧道越來(lái)越多。由于西部地區(qū)復(fù)雜的地形和地質(zhì)條件所決定:一方面公路或鐵路傍山隧道往往不可避免地穿過滑坡等不良地質(zhì)地段；另一方面既有鐵路或公路隧道所在的斜坡體變形形成滑坡，構(gòu)成所謂的“滑坡區(qū)隧道”。如已建成的京珠高速公路粵北段，G5四川西昌至攀枝花高速公路米易段，317國(guó)道及318國(guó)道山區(qū)段眾多滑坡或變形體地段；已建成的南昆鐵路、內(nèi)昆鐵路、成昆鐵路、寶中鐵路、寶成鐵路和襄渝鐵路等，都有不少隧道經(jīng)過厚度較大的滑坡或變形體地段；在建或即將修建的四川雅安至康定(規(guī)劃至拉薩)、汶川至馬爾康(規(guī)劃至西藏昌都)、汶川至九寨溝和綿陽(yáng)至九寨溝等高速公路；蘭州至重慶鐵路、成都至蘭州鐵路和成都至昆明等新線鐵路等都遇到過許多滑坡隧道。青藏高原東緣深切山區(qū)未來(lái)修建的公路和鐵路還將遇到更多的滑坡隧道。
[0005]目前，滑坡區(qū)隧道的治理技術(shù)是事先治理好滑坡，使滑坡處于穩(wěn)定。再修建隧道或者修復(fù)隧道，或?qū)λ淼澜Y(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，使其滿足使用要求。但是，現(xiàn)有滑坡隧道治理技術(shù)對(duì)于滑體厚度大，滑面較陡，沿滑面附近穿過的隧道，傳統(tǒng)加固治理技術(shù)可靠性、適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性較差，對(duì)此急需開發(fā)一種先進(jìn)的加固治理技術(shù)應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)。
[0006]【實(shí)用新型內(nèi)容】:
[0007]針對(duì)上述存在的問題，本實(shí)用新型的目的是為了提供一種環(huán)境影響較小，利用已有構(gòu)筑物隧道為基礎(chǔ)，對(duì)深厚層滑坡進(jìn)行局部有針對(duì)性治理，減小工程量，降低造價(jià)，并且隧道由滑坡所產(chǎn)生的變形等病害也得到有效根治的滑坡隧道一體化加固治理裝置。
[0008]本實(shí)用新型的目的是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
[0009]本實(shí)用新型滑坡隧道一體化加固治理裝置，包括加固隧道襯砌、與隧道加固襯砌底部連接的隧道仰拱、位于隧道仰拱下方的多組抗滑支撐樁，每組抗滑支撐樁頂部鉸接有與隧道仰拱成一體的連系梁，隧道加固襯砌上有帶預(yù)應(yīng)力錨索的錨具，加固后的隧道襯砌作為錨索的反力裝置，錨索將其錨固于穩(wěn)定的基巖內(nèi)，隧道底部設(shè)置仰拱，仰拱與樁頂連系梁現(xiàn)澆固結(jié)，連系梁與抗滑支頂樁組頂端鉸接，樁底端嵌入穩(wěn)定的基巖、樁頂上端設(shè)置一道預(yù)應(yīng)力錨索。
[0010]上述的隧道襯砌中有隧道初砌，位于隧道初襯內(nèi)壁的隧道二襯。
[0011]上述的抗滑支撐樁頂連系梁為弧形。
[0012]上述的每組抗滑支撐樁組中有沿隧道縱向呈弧形排列的五根或七根支撐樁。
[0013]上述的抗滑支撐樁組中邊樁截面尺寸大于中間樁截面尺寸。
[0014]采用本實(shí)用新型滑破隧道一體化加固治理裝置施工包括以下步驟:
[0015](I)根據(jù)滑坡推力的大小及圍巖的地質(zhì)條件，設(shè)計(jì)確定隧道二襯加固、錨索及抗滑支撐樁的設(shè)計(jì)參數(shù)；
[0016](2)根據(jù)設(shè)計(jì)方案對(duì)隧道襯砌進(jìn)行加固；
[0017](3)施工預(yù)應(yīng)力錨索；
[0018](4)確定抗滑支頂樁坐標(biāo)位置后進(jìn)行人工挖孔樁施工，采取間隔開挖樁孔。
[0019](5)第一組支撐樁完成后，施工其樁頂連系梁。
[0020](6)當(dāng)樁和連系梁適當(dāng)靜置短暫時(shí)間達(dá)到強(qiáng)度后，在樁頂施加預(yù)應(yīng)力錨索。
[0021](7)錨索施加完成后施工隧道仰拱。
[0022]( 8 )重復(fù)步驟(I)?(7 )，直至整條隧道加固結(jié)構(gòu)完成。
[0023]本實(shí)用新型中的抗滑支撐樁通過連系梁與隧道仰拱連接，同時(shí)具有抗滑及支撐隧道作用，隧道襯砌經(jīng)過加固后作為錨索的反力裝置，通過錨索穿過滑面把隧道錨固于穩(wěn)定的基巖內(nèi)。隧道山側(cè)滑坡推力主要由襯砌轉(zhuǎn)移給錨索承擔(dān)，抗滑支撐樁主要承擔(dān)隧道底部至滑面段的滑坡推力及由上部隧道傳下來(lái)的巖土壓力，錨索和抗滑樁共同作用以保持隧道水平及豎直方向的整體穩(wěn)定。整個(gè)空間加固體系對(duì)以滑面為中心的滑坡區(qū)進(jìn)行了有效的抗滑處理。
[0024]采用本實(shí)用新型不但加固了隧道，解決了隧道縱向彎曲變形、錯(cuò)縫和整體位移等變形破壞并且能使滑坡得到有針對(duì)性的局部(滑面區(qū))加固，治理費(fèi)用將降低約40%，且施工難度減小，相應(yīng)節(jié)約工期約50%。即使隧道底部滑體不穩(wěn)，需在隧道底部打支撐樁時(shí)(抗滑支撐樁采用人工挖孔樁)，也只需從隧道底面向下挖到滑面下一定深度，不用從地表挖到滑面下；錨索及錨具有現(xiàn)成的產(chǎn)品，錨索的施工對(duì)滑體影響較小，相對(duì)較安全，由于目前錨固工程的發(fā)展，大噸位的錨索的產(chǎn)生為此新型結(jié)構(gòu)的應(yīng)用提供了條件，使得該技術(shù)在滑坡隧道加固中具有廣闊的前景；本抗滑結(jié)構(gòu)為多次超靜定支護(hù)體系，增強(qiáng)了支護(hù)效果，在治理了滑坡的同時(shí)對(duì)隧道的病害也進(jìn)行了根治。為滑坡治理提供了一種新型的支護(hù)方案。本實(shí)用新型可廣泛用于山區(qū)和丘陵區(qū)有橫穿隧道的滑坡治理，并且會(huì)體現(xiàn)其特有的理論與技術(shù)優(yōu)勢(shì)和明顯的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。
[0025]【附圖說(shuō)明】:
[0026]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2為圖1中的A— A剖視圖。
[0028]圖3為抗滑支撐樁位置示意圖。
[0029]圖4為圖3的俯視圖。
[0030]【具體實(shí)施方式】:
[0031]參見圖1、圖2，本實(shí)施例滑坡隧道一體化加固治理裝置，包括由有隧道初砌1、位于隧道初襯內(nèi)壁的隧道二襯2組成的加固隧道襯砌3、與隧道加固襯砌底部連接的隧道仰拱4、位于隧道仰拱下方的多組抗滑支撐樁5。每組抗滑支撐樁頂部鉸接有與隧道仰拱成一體的為弧形的連系梁6。隧道加固襯砌上有裝有可調(diào)預(yù)應(yīng)力錨索7的錨具8。抗滑支撐樁組中邊樁截面尺寸大于中間樁截面尺寸。圖1、圖2中序號(hào)9、10、11、12、13分別為滑坡滑體、滑坡之滑床、滑坡滑面(帶)、隧道道面道床、隧道內(nèi)壁面。
[0032]隧道山側(cè)滑坡推力主要由襯砌轉(zhuǎn)移給錨索承擔(dān)，錨索和抗滑樁共同作用以保持隧道水平及豎直方向的整體穩(wěn)定。沿隧道邊墻高度方向設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨索，加固后的隧道襯砌作為錨索的反力裝置，錨索將其錨固于穩(wěn)定的基巖內(nèi)，隧道底部設(shè)置仰拱，仰拱與樁頂連系梁現(xiàn)澆固結(jié)，連系梁與抗滑支撐樁組頂端鉸接，錨索及錨具有現(xiàn)成的產(chǎn)品。
[0033]如圖3、圖4所示，每組抗滑支撐樁沿隧道縱向五根(或七根)樁為一組，呈弧形布置，邊樁與中間樁采用不同截面設(shè)計(jì)，邊樁截面尺寸大于中間樁截面尺寸，樁頂連系梁也為弧形設(shè)計(jì)?？够螛杜c連系梁鉸接，連系梁與隧道仰拱現(xiàn)澆成一整體，抗滑支撐樁主要承擔(dān)隧道底部至滑面段的滑坡推力及由上部隧道傳下來(lái)的巖土壓力，同時(shí)具有抗滑及支撐作用；樁底端嵌入穩(wěn)定的基巖，為了使抗滑支撐樁在隧道施工過程中能盡早發(fā)揮抵抗滑坡的作用，保證施工安全，每根抗滑支撐樁在樁上端設(shè)置一道錨索；抗滑支撐樁采用人工挖孔樁，設(shè)置成矩形截面，受力面為短邊，側(cè)面為長(zhǎng)邊。為了便于施工，挖孔樁最小邊寬度不宜小于1.25m。樁間距為3倍最小邊寬度。
[0034]預(yù)應(yīng)力錨索為高強(qiáng)碳素鋼絞線，采用1X7標(biāo)準(zhǔn)型、直徑15.24mm、公稱抗拉強(qiáng)度I860 MPa、截面積139 mm2鋼絞線，再由7根直徑15.2mm的鋼索扭成更大的復(fù)合鋼索，以此類推根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算需要扭成更大的鋼索。此柔性結(jié)構(gòu)有現(xiàn)成的產(chǎn)品。錨索施工中造孔采用邊鉆邊灌、逐步成孔的方法。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.滑坡隧道一體化加固治理裝置，其特征在于包括加固隧道襯砌、與隧道加固襯砌底部連接的隧道仰拱、位于隧道仰拱下方的多組抗滑支撐樁，每組抗滑支撐樁頂部鉸接有與隧道仰拱成一體的連系梁，隧道加固襯砌上有帶預(yù)應(yīng)力錨索的錨具。
2.如權(quán)利要求1所述的滑坡隧道一體化加固治理裝置，其特征在于隧道襯砌中有隧道初砌，位于隧道初襯內(nèi)壁的隧道二襯。
3.如權(quán)利要求1或2所述的滑坡隧道一體化加固治理裝置，其特征在于抗滑支撐樁頂連系梁為弧形。
4.如權(quán)利要求1或2所述的滑坡隧道一體化加固治理裝置，其特征在于每組抗滑支撐樁中有沿隧道縱向呈弧形排列的五根或七根支撐樁。
5.如權(quán)利要求1或2所述的滑坡隧道一體化加固治理裝置，其特征在于抗滑支撐樁組中邊樁截面尺寸大于中間樁截面尺寸。
【專利摘要】本實(shí)用新型滑坡隧道一體化加固治理裝置，包括加固隧道襯砌、與隧道加固襯砌底部連接的隧道仰拱、位于隧道仰拱下方的多組抗滑支撐樁，每組抗滑支撐樁頂部鉸接有與隧道仰拱成一體的連系梁，隧道加固襯砌上有帶預(yù)應(yīng)力錨索的錨具。工程量小、施工周期短、造價(jià)低，特別適用于滑面上部附近有橫穿隧道的深厚滑坡病害及隧道位移開裂的治理。
【IPC分類】E21D11-00, E02D17-20, E21D21-00
【公開號(hào)】CN204343306
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420775047
【發(fā)明人】鄧榮貴, 尹靜, 鐘志彬, 王振永, 陳澤碩, 王園園, 張穎, 杜亞寧, 邵康, 張志偉, 高陽(yáng), 付小敏
【申請(qǐng)人】西南交通大學(xué)
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2014年12月11日