本發(fā)明涉及硬巖隧道防排水及支護(hù)，特別是涉及一種硬巖隧道可調(diào)水壓的復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)及其施工方法。

背景技術(shù)：

1、鉆爆法是隧道施工中常用的施工方法，具有靈活性高、適用范圍廣、經(jīng)濟(jì)性好等特點，在硬巖隧道掘進(jìn)中應(yīng)用廣泛。鉆爆法用于硬巖隧道施工時，由于硬巖隧道圍巖硬度大、節(jié)理裂隙的發(fā)育程度以及巖石的破碎程度不同，因此鉆爆法施工普遍存在嚴(yán)重的超欠挖現(xiàn)象。

2、隧道超欠挖現(xiàn)象影響初期噴射混凝土表面平整度，對后期防水膜的鋪設(shè)的均勻性也有影響。傳統(tǒng)復(fù)合式襯砌多采用初支和二襯之間鋪設(shè)高分子防水膜+土工布進(jìn)行防水，但由于鉆爆法施工存在超欠挖現(xiàn)象，導(dǎo)致初支表面凹凸不平，并且有較大空洞，防水膜不能和初期支護(hù)基面緊密貼合，二次襯砌澆筑時產(chǎn)生的擠壓力易使得防水膜受拉伸破壞。

3、除此之外，現(xiàn)有隧道施工采用的防水卷材接縫多，防水體系滲漏隱患部位多；基面的錨桿頭及后續(xù)鋼筋綁扎工序易對防水膜造成穿刺和損傷，修補(bǔ)困難。

4、有鑒于此，如何提供一種能夠部分或全部解決上述技術(shù)問題的隧道施工方法，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種硬巖隧道可調(diào)水壓的復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)及其施工方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：本發(fā)明提供一種硬巖隧道可調(diào)水壓的復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，鉆爆施工形成隧道，隧道具有圍巖，包括：

3、中空注漿錨桿，所述中空注漿錨桿嵌設(shè)于所述圍巖內(nèi)，其注漿端延伸至隧道內(nèi)，圍巖內(nèi)部通過所述中空注漿錨桿注漿形成注漿支護(hù)層；

4、初期支護(hù)層，所述初期支護(hù)層設(shè)置于所述圍巖的內(nèi)表面，所述中空注漿錨桿的注漿端嵌入所述初期支護(hù)層中；

5、噴膜防水層，所述噴膜防水層噴涂設(shè)置于所述初期支護(hù)層的內(nèi)表面；

6、二次襯砌層，所述二次襯砌層設(shè)置于所述噴膜防水層的內(nèi)表面。

7、進(jìn)一步的，所述中空注漿錨桿包括：

8、桿體，所述桿體的一端為注漿端，所述桿體的另一端伸入所述圍巖內(nèi)的注漿區(qū)域；

9、錨固螺母，所述桿體通過錨固螺母與所述圍巖固定，所述錨固螺母和所述圍巖之間設(shè)置有墊板。

10、進(jìn)一步的，所述噴膜防水層為雙面高黏結(jié)防水層。

11、進(jìn)一步的，還包括排水機(jī)構(gòu)，所述排水機(jī)構(gòu)能夠排出初期支護(hù)層的滲漏水以及地下水。

12、進(jìn)一步的，所述排水機(jī)構(gòu)包括：

13、環(huán)向排水盲管，所述噴膜防水層對應(yīng)隧道的邊墻以及拱頂布置，所述環(huán)向排水盲管一端靠近隧道的拱底，另一端沿所述初期支護(hù)層的內(nèi)表面向上延伸，部分所述環(huán)向排水盲管位于所述初期支護(hù)層和所述噴膜防水層之間；

14、縱向排水盲管，所述縱向排水盲管位于隧道的拱腳處并沿隧道的長度方向設(shè)置；

15、橫向排水盲管，所述橫向排水盲管沿隧道的寬度方向設(shè)置，所述橫向排水盲管一端通過第一三通與所述縱向排水盲管以及環(huán)向排水盲管連通，連通處靠近隧道的拱腳；另一端向隧道的中部延伸，所述橫向排水盲管通過第二三通與所述環(huán)向排水盲管連通，連通處靠近所述環(huán)向排水盲管的一端；

16、中央水溝，所述中央水溝沿隧道的長度方向設(shè)置于隧道的中部，所述橫向排水盲管的另一端與所述中央水溝連通。

17、進(jìn)一步的，所述中央水溝低于所述縱向排水盲管并設(shè)置于隧道拱底的中心處。

18、進(jìn)一步的，所述橫向排水盲管上設(shè)置有壓力表和閥門。

19、本發(fā)明還提供一種硬巖隧道可調(diào)水壓的復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)的施工方法，包括以下步驟：

20、s1：在隧道的圍巖內(nèi)插入中空注漿錨桿并通過錨固螺栓固定，通過中空注漿錨桿向圍巖內(nèi)的注漿區(qū)域進(jìn)行注漿，形成注漿支護(hù)層；

21、s2：開設(shè)中央水溝，同時鋪設(shè)環(huán)向排水盲管、縱向排水盲管和橫向排水盲管，將橫向排水盲管與中央水溝連通；

22、s3：在圍巖內(nèi)表面噴涂混凝土，形成初期支護(hù)層，混凝土覆蓋中空注漿錨桿和環(huán)向排水盲管；

23、s4：在初期支護(hù)層的內(nèi)表面對應(yīng)隧道邊墻以及拱頂?shù)奈恢脟娡糠浪牧闲纬蓢娔し浪畬樱?/p>

24、s5：在噴膜防水層的內(nèi)表面以及對應(yīng)隧道仰拱的位置澆筑形成二次襯砌層。

25、進(jìn)一步的，在步驟s4中，當(dāng)噴膜防水層噴涂結(jié)束后，在對應(yīng)隧道仰拱的位置鋪設(shè)復(fù)合自粘防水卷材，復(fù)合自粘防水卷材與噴膜防水層銜接一體，構(gòu)成全環(huán)防水結(jié)構(gòu)。

26、進(jìn)一步的，步驟s5包括：

27、s501：在對應(yīng)隧道仰拱的位置澆筑混凝土；

28、s502：在施工縫中設(shè)置遇水膨脹止水條和自粘丁基橡膠鋼板止水帶；

29、s503：在噴膜防水層的內(nèi)表面噴射混凝土。

30、本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：

31、1.針對鉆爆法施工導(dǎo)致的超欠挖問題，以及防水膜鋪設(shè)不均勻的問題，本申請采用中空注漿錨桿向圍巖內(nèi)注漿形成注漿支護(hù)層，通過噴涂的方式在初期支護(hù)層和二次襯砌層之間形成噴膜防水層，有效解決了硬巖隧道鉆爆施工后防水膜鋪設(shè)不均勻、接縫多等問題。

32、2.噴膜防水層采用雙面高黏結(jié)防水層，具有高黏結(jié)性能和耐久性能，可有效地提高施工速度，阻斷兩側(cè)透水路徑，解決了硬巖隧道傳統(tǒng)防水膜施工困難以及防水膜易滲漏水的難題，同時，在隧道邊墻至拱頂處與初期支護(hù)和二次襯砌粘結(jié)形成復(fù)合結(jié)構(gòu)，共同承受外部荷載，有效的提高了復(fù)合式襯砌的承載能力，減少了二次襯砌厚度，顯著降低成本。在對應(yīng)隧道仰拱的位置鋪設(shè)復(fù)合自粘防水卷材，復(fù)合自粘防水卷材與噴膜防水層銜接一體，構(gòu)成全環(huán)防水結(jié)構(gòu)。

33、3.在初期支護(hù)層和噴膜防水層之間設(shè)置有環(huán)向排水盲管，結(jié)合縱向排水盲管和橫向排水盲管，可將初期支護(hù)層的滲漏水引流至中央水溝中排出，有效地解決了硬巖隧道傳統(tǒng)防水膜施工困難以及防水膜易滲漏水的難題。橫向排水盲管上設(shè)置壓力表和閥門，可調(diào)節(jié)排水水壓，使作用在復(fù)合式襯砌上的水壓力分布更為合理。

技術(shù)特征：

1.一種硬巖隧道可調(diào)水壓的復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，鉆爆施工形成隧道，隧道具有圍巖(1)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硬巖隧道可調(diào)水壓的復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述中空注漿錨桿(5)包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硬巖隧道可調(diào)水壓的復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述噴膜防水層(3)為雙面高黏結(jié)防水層。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硬巖隧道可調(diào)水壓的復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括排水機(jī)構(gòu)，所述排水機(jī)構(gòu)能夠排出初期支護(hù)層(2)的滲漏水以及地下水。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種硬巖隧道可調(diào)水壓的復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述排水機(jī)構(gòu)包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種硬巖隧道可調(diào)水壓的復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述中央水溝(10)低于所述縱向排水盲管(7)并設(shè)置于隧道拱底的中心處。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種硬巖隧道可調(diào)水壓的復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述橫向排水盲管(9)上設(shè)置有壓力表(11)和閥門(12)。

8.一種硬巖隧道可調(diào)水壓的復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種硬巖隧道可調(diào)水壓的復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于，在步驟s4中，當(dāng)噴膜防水層(3)噴涂結(jié)束后，在對應(yīng)隧道仰拱的位置鋪設(shè)復(fù)合自粘防水卷材，復(fù)合自粘防水卷材與噴膜防水層(3)銜接一體，構(gòu)成全環(huán)防水結(jié)構(gòu)。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種硬巖隧道可調(diào)水壓的復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于，步驟s5包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種硬巖隧道可調(diào)水壓的復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)及其施工方法，涉及硬巖隧道防排水及支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域鉆爆施工形成隧道，隧道具有圍巖，包括：中空注漿錨桿，中空注漿錨桿嵌設(shè)于圍巖內(nèi)，其注漿端延伸至隧道內(nèi)，圍巖內(nèi)部通過中空注漿錨桿注漿形成注漿支護(hù)層；初期支護(hù)層，初期支護(hù)層設(shè)置于圍巖的內(nèi)表面，中空注漿錨桿的注漿端嵌入初期支護(hù)層中；噴膜防水層，噴膜防水層噴涂設(shè)置于初期支護(hù)層的內(nèi)表面；二次襯砌層，二次襯砌層設(shè)置于噴膜防水層的內(nèi)表面。采用中空注漿錨桿向圍巖內(nèi)注漿形成注漿支護(hù)層，通過噴涂的方式在初期支護(hù)層和二次襯砌層之間形成噴膜防水層，有效解決了硬巖隧道鉆爆施工后防水膜鋪設(shè)不均勻、接縫多等問題。

技術(shù)研發(fā)人員：劉鋒,王嘯天,魏傳文,李洛寧,于恒昌,韓勇,周慧穎
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東高速基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10