專利名稱：一種防治隧道巖爆結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及建筑隧道開挖使用結(jié)構(gòu)，尤其適用于防治深埋高應(yīng)力脆性隧道圍巖巖爆結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在山區(qū)修建鐵路、高速公路時，通常要開挖隧道來解決在山區(qū)建道受坡度限制的難題。特別是在海拔較高的脆性巖質(zhì)山區(qū)開挖隧道時，因為隧道埋深大且圍巖的應(yīng)力高，若破壞了圍巖的應(yīng)力平衡，故易發(fā)生巖爆。嚴重時，更易發(fā)生隧道開挖面崩塌，殃及施工人員的生命安全。目前，在開挖隧道時，主要采取加固圍巖強度的工程措施進行防治隧道巖爆。這樣以來，就需要大量的支擋結(jié)構(gòu)對隧道圍巖的強度進行加固。既增加了施工成本又增加了隧道施工周期。此外，在圍巖應(yīng)力很高的脆性隧道圍巖，即便采取加固圍巖強度的工程措施往往也不能解決圍巖巖爆的技術(shù)難題。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型提供一種能夠在高應(yīng)力脆性巖質(zhì)山區(qū)安全高效地開挖隧道，同時增強圍巖的強度和整體性，降低圍巖的脆性，避免圍巖爆裂，節(jié)約生產(chǎn)成本，縮短施工周期，保障施工人員安全的防治隧道巖爆結(jié)構(gòu)。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型提供的技術(shù)方案為:一種防治隧道巖爆結(jié)構(gòu)，包括隧道圍巖、隧道開挖線、錨桿，所述隧道開挖線上設(shè)置有至少2個以上所述錨桿，所述錨桿之間設(shè)置有注水孔，所述注水孔依次設(shè)置有注水段、粘土層和水泥砂漿層；所述注水孔與單個所述錨桿之間設(shè)置有釋放孔，所述釋放孔依次設(shè)置有卸載段，混凝土層。所述錨桿的鉆 孔傾斜角度為10 20°。所述注水孔的鉆孔傾斜角度為5 10°。所述釋放孔與所述錨桿的中心距為200mm。所述釋放孔與所述注水孔的中心距為200mm。本實用新型的有益效果是:1、本實用新型利用深層錨桿為隧道圍巖提供錨固力，抵消部分要發(fā)生巖爆的外力，增強圍巖的強度和整體性；2、本實用新型在深層錨桿之間設(shè)置有注水孔可以軟化圍巖，降低圍巖的脆性；3、本實用新型采用釋放孔來釋放隧道圍巖的應(yīng)力，降低隧道圍巖發(fā)生巖爆的外力，可以有效的防治隧道發(fā)生巖爆，保障施工安全；4、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，便于施工，節(jié)約成本，縮短工期。

圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型中注水孔結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實用新型中釋放孔結(jié)構(gòu)示意圖。[0014]I一隧道圍巖2—隧道開挖線3—錨桿4一注水孔5—釋放孔41 一注水孔段42一粘土層43—水泥砂衆(zhòng)層51—卸載段52—混凝土層
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明:如圖1所示，本實用新型提供一種防治隧道巖爆結(jié)構(gòu)，包括隧道圍巖1、隧道開挖線2、錨桿3，所述隧道開挖線上2設(shè)置有至少2個以上所述錨桿3，所述錨桿3之間設(shè)置有注水孔4，所述注水孔4與單個所述錨桿3之間設(shè)置有釋放孔5。也就是說，在每兩個錨桿3之間設(shè)置有注水孔4，注水孔4與單個錨桿3之間設(shè)置有釋放孔5。錨桿3、注水孔4及釋放孔5三者等距相互交錯排列在隧道開挖線2上。S卩，錨桿3、釋放孔5及注水孔4沿隧道開挖輪廓線2外側(cè)隧道圍巖上分布。本實用新型中的錨桿3鉆孔為斜孔，向外傾斜的角度為10 20°，孔徑為60 90mm，長度為8000 10000mm，根據(jù)隧道圍巖應(yīng)力的大小選擇錨桿3可以為普通錨桿，也可以是端部擴大的錨桿。本實用新型中的注水孔4向外傾斜5 10°，孔徑為60 90mm，長度為6000mm 8000mm。本實用新型的釋放孔5沿隧道的縱向的水平孔，鉆孔直徑為60 90mm，長度為6000mm 8000mm。錨桿3、釋放孔5及注水孔4三者中心孔距均為 200mm。例如，川藏地區(qū)屬于我國海拔較高的山區(qū)在其修建鐵路頗難，真可謂蜀道難于上青天。所以，在修建鐵路時根據(jù)山體的形狀、巖石的質(zhì)地需要開挖I個直徑IOm的隧道。選擇端部擴大的錨桿3，打孔向外傾斜的角度為15°長度9000mm，孔徑為80mm ；同時選擇注水孔4向外傾斜8° ,孔徑為80mm,長度為7000mm ;釋放孔5的孔徑為60mm,其長度為7000mm。直徑IOm的隧道開挖線圍巖上以相互200mm的中心孔距交錯分布34個錨桿3，34個釋放孔5，17個注水孔4。如圖2所示，所述注水孔4上設(shè)置有注水段41，所述注水段的端部設(shè)置有粘土層42，所述粘土層端部設(shè)置有水泥砂漿層43。本實用新型粘土層42封蓋的厚度為250mm，水泥砂衆(zhòng)層封蓋43的厚度60mm。如圖3所示，所述釋放孔設(shè)置有卸載段51，所述卸載段51端部設(shè)置有混凝土層52。本實用新型混凝土層52封蓋的厚度為180_。本實用新型的施工過程:1、用激光測量儀精確找準錨桿鉆孔、釋放孔及注水孔的位置，并用水泥畫圈做標記。2、用水平鉆機進行錨桿、釋放孔及注水孔的鉆孔，深層錨桿鉆孔向外傾斜的角度為10 20°，直徑為60 90mm，長度為8000 10000mm，釋放孔為沿隧道的縱向的水平孔，鉆孔直徑為60 90mm，長度為6000mm 8000mm，注水孔為斜孔向外傾斜5 10°，長度為6000mm 8000mm。錨桿與釋放孔及釋放孔與注水孔的的中心距均為200mm。3、施工深層錨桿，將深層錨桿的鋼筋放在預(yù)先鉆好的孔內(nèi)，然后進行高壓注漿，注漿完成后將深層錨桿上端錨固。4、將釋放孔的上端部殘渣清除干凈，然后用混凝土層將釋放孔的外端用混凝土層封閉牢固，混凝土層封蓋的厚度為150 200mm。5、將注水孔的端部殘渣清除干凈，然后往注水孔內(nèi)注水，注滿水后用粘土層和水泥砂漿層將注水孔的外端封閉牢固，粘土層封蓋的厚度為200 300mm,水泥砂衆(zhòng)層的封蓋厚度為50 100mm。以上的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限度，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實用新型作出的各種變形和改造，均應(yīng)落入本實用新型的權(quán)利要求書確定的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種防治隧道巖爆結(jié)構(gòu)，包括隧道圍巖、隧道開挖線、錨桿，所述隧道開挖線上設(shè)置有至少2個以上所述錨桿，其特征在于:所述錨桿之間設(shè)置有注水孔，所述注水孔依次設(shè)置有注水段、粘土層和水泥砂漿層；所述注水孔與單個所述錨桿之間設(shè)置有釋放孔，所述釋放孔依次設(shè)置有卸載段，混凝土層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述防治隧道巖爆結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述錨桿的鉆孔向外傾斜角度為10 20。。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述防治隧道巖爆結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述注水孔向外傾斜角度為5 10°。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述防治隧道巖爆結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述釋放孔與所述錨桿的中心距為200mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述防治隧道巖爆結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述釋放孔與所述注水孔的中心距為 200_。
專利摘要本實用新型公開了一種防治隧道巖爆結(jié)構(gòu)，包括隧道圍巖、隧道開挖線、錨桿，所述隧道開挖線上設(shè)置有至少2個以上所述錨桿，所述錨桿之間設(shè)置有注水孔，所述注水孔依次設(shè)置有注水段、粘土層和水泥砂漿層；所述注水孔與單個所述錨桿之間設(shè)置有釋放孔，所述釋放孔依次設(shè)置有卸載段，混凝土層；解決了在高應(yīng)力脆性巖質(zhì)山區(qū)安全高效地開挖隧道，同時增強圍巖的強度和整體性，降低圍巖的脆性，避免圍巖爆裂，節(jié)約生產(chǎn)成本，縮短施工周期，保障施工人員安全的防治隧道巖爆結(jié)構(gòu)。
文檔編號E21D11/00GK203145956SQ201320094319
公開日2013年8月21日 申請日期2013年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月1日
發(fā)明者柴艷飛, 王存貴, 余流, 張云富, 陸海英, 黃克起, 方杰, 朱芳, 高璞 申請人:中國建筑第六工程局有限公司