本發(fā)明涉及隧道圍巖支護(hù)，更具體地說(shuō)，涉及一種圍巖初期支護(hù)用網(wǎng)模筑碹結(jié)構(gòu)。此外，本發(fā)明還提供了一種用于上述圍巖初期支護(hù)用網(wǎng)模筑碹結(jié)構(gòu)的施工方法。

背景技術(shù)：

1、隧道圍巖施工初期，主要采用錨桿、鋼拱架和噴射混凝土進(jìn)行加固支護(hù)，其中噴射混凝土是將裸露圍巖和鋼拱架等支護(hù)單元構(gòu)筑為整體的關(guān)鍵工序。

2、但由于隧道掌子面爆破及其施工擾動(dòng)的影響，噴射固結(jié)的混凝土仍然會(huì)受到振動(dòng)等的影響發(fā)生回彈和掉落，根據(jù)實(shí)際工程實(shí)踐的統(tǒng)計(jì)可知噴射混凝土的回彈量高達(dá)40-50%，即便通過(guò)添加纖維或速凝劑的方式降低噴射混凝土的回彈量，噴射混凝土的最低回彈量仍可達(dá)到25%，造成大量的噴射混凝土崩落和浪費(fèi)，使得工程建設(shè)成本增加，并導(dǎo)致大量廢棄混凝土的產(chǎn)生。

3、綜上所述，如何進(jìn)一步降低噴射混凝土的回彈量，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種圍巖初期支護(hù)用網(wǎng)模筑碹結(jié)構(gòu)，使用柔性的混凝土模袋作為混凝土模板，利用混凝土模袋和兩側(cè)的金屬網(wǎng)對(duì)模袋混凝土進(jìn)行約束，解決了噴射混凝土的崩落和回彈問(wèn)題，降低了施工耗材和成本，且施工工藝簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)。

2、此外，本發(fā)明還提供了一種用于上述圍巖初期支護(hù)用網(wǎng)模筑碹結(jié)構(gòu)的施工方法。

3、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

4、一種圍巖初期支護(hù)用網(wǎng)模筑碹結(jié)構(gòu)，包括錨桿、金屬網(wǎng)、混凝土模袋、鋼拱架和回填混凝土，圍巖和所述鋼拱架之間陣列設(shè)有若干個(gè)混凝土模袋，所述混凝土模袋的內(nèi)、外兩側(cè)均設(shè)有所述金屬網(wǎng)，所述混凝土模袋和所述金屬網(wǎng)被所述錨桿錨固于圍巖上，相對(duì)遠(yuǎn)離圍巖的所述金屬網(wǎng)與所述鋼拱架連接；

5、所述混凝土模袋相對(duì)遠(yuǎn)離圍巖的一側(cè)設(shè)有模袋注漿口，所述混凝土模袋內(nèi)澆筑有模袋混凝土，在圍巖超挖處、所述混凝土模袋和圍巖之間填充有所述回填混凝土。

6、優(yōu)選的，任意相鄰兩個(gè)所述混凝土模袋均連通，所述模袋注漿口沿隧道軸向方向均勻設(shè)置。

7、優(yōu)選的，所述混凝土模袋在隧道軸向方向的兩端均設(shè)有鋼筋安裝孔，所述混凝土模袋兩端的所述鋼筋安裝孔一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，且所述混凝土模袋在兩端的所述鋼筋安裝孔之間設(shè)有用于安裝縱向鋼筋的套筒。

8、優(yōu)選的，所述套筒在所述混凝土模袋上沿隧道周向方向均勻分布，所述套筒和所述混凝土模袋為一體結(jié)構(gòu)。

9、優(yōu)選的，所述混凝土模袋的周向長(zhǎng)度與隧道拱頂?shù)膱A弧長(zhǎng)度相同，所述混凝土模袋的軸向長(zhǎng)度為1.0-1.5m，所述混凝土模袋的厚度為25-30cm。

10、優(yōu)選的，所述錨桿沿隧道軸向方向均勻設(shè)置，且相鄰兩個(gè)所述錨桿之間的軸向距離小于所述混凝土模袋的軸向長(zhǎng)度。

11、優(yōu)選的，任意相鄰兩個(gè)所述鋼拱架之間的軸向距離均小于所述混凝土模袋的軸向長(zhǎng)度，且所述鋼拱架不設(shè)于相鄰兩個(gè)所述混凝土模袋的連接處。

12、一種施工方法，用于上述任一項(xiàng)所述的圍巖初期支護(hù)用網(wǎng)模筑碹結(jié)構(gòu)，包括：

13、按照網(wǎng)模筑碹結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)尺寸，并對(duì)隧道圍巖進(jìn)行施工放樣；

14、鋪設(shè)金屬網(wǎng)和混凝土模袋，利用錨桿固定所述金屬網(wǎng)和所述混凝土模袋；

15、安裝鋼拱架和縱向鋼筋；

16、通過(guò)模袋注漿口向所述混凝土模袋內(nèi)注漿，澆筑模袋混凝土；

17、按壓調(diào)整所述混凝土模袋的表面形狀；

18、待所述模袋混凝土透水不透漿凝固后，在圍巖超挖處打孔澆筑回填混凝土。

19、優(yōu)選的，所述鋪設(shè)金屬網(wǎng)和混凝土模袋，利用錨桿固定所述金屬網(wǎng)和所述混凝土模袋，包括：

20、在圍巖表面鉆孔，并在鉆孔內(nèi)填充錨固劑；

21、在所述混凝土模袋的兩側(cè)設(shè)置所述金屬網(wǎng)，將所述錨桿依次穿過(guò)所述金屬網(wǎng)的金屬網(wǎng)孔、所述混凝土模袋的錨桿安裝孔和所述金屬網(wǎng)的金屬網(wǎng)孔后錨固于圍巖上。

22、優(yōu)選的，所述模袋混凝土的種類(lèi)和所述回填混凝土的種類(lèi)相同，二者均為frp混凝土。

23、本發(fā)明提供的圍巖初期支護(hù)用網(wǎng)模筑碹結(jié)構(gòu)，利用柔性的混凝土模袋作為混凝土模板，通過(guò)將混凝土注入混凝土模袋將其構(gòu)筑為具有特定形狀和強(qiáng)度的網(wǎng)模筑碹結(jié)構(gòu)，相比于傳統(tǒng)的噴射混凝土結(jié)構(gòu)，不僅滿(mǎn)足了支護(hù)強(qiáng)度需求，混凝土模袋和兩側(cè)的金屬網(wǎng)均可對(duì)模袋混凝土起到明顯的約束作用，還從根本上解決了噴射混凝土的崩落和回彈問(wèn)題，降低了施工耗材和成本，且施工工藝簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)。

24、此外，本發(fā)明還提供了一種用于上述圍巖初期支護(hù)用的網(wǎng)模筑碹結(jié)構(gòu)的施工方法。

技術(shù)特征：

1.一種圍巖初期支護(hù)用網(wǎng)模筑碹結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括錨桿（1）、金屬網(wǎng)（2）、混凝土模袋（3）、鋼拱架（6）和回填混凝土（7），圍巖和所述鋼拱架（6）之間陣列設(shè)有若干個(gè)混凝土模袋（3），所述混凝土模袋（3）的內(nèi)、外兩側(cè)均設(shè)有所述金屬網(wǎng)（2），所述混凝土模袋（3）和所述金屬網(wǎng)（2）被所述錨桿（1）錨固于圍巖上，相對(duì)遠(yuǎn)離圍巖的所述金屬網(wǎng)（2）與所述鋼拱架（6）連接；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圍巖初期支護(hù)用網(wǎng)模筑碹結(jié)構(gòu)，其特征在于，任意相鄰兩個(gè)所述混凝土模袋（3）均連通，所述模袋注漿口（31）沿隧道軸向方向均勻設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圍巖初期支護(hù)用網(wǎng)模筑碹結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述混凝土模袋（3）在隧道軸向方向的兩端均設(shè)有鋼筋安裝孔，所述混凝土模袋（3）兩端的所述鋼筋安裝孔一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，且所述混凝土模袋（3）在兩端的所述鋼筋安裝孔之間設(shè)有用于安裝縱向鋼筋（5）的套筒。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圍巖初期支護(hù)用網(wǎng)模筑碹結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述套筒在所述混凝土模袋（3）上沿隧道周向方向均勻分布，所述套筒和所述混凝土模袋（3）為一體結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的圍巖初期支護(hù)用網(wǎng)模筑碹結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述混凝土模袋（3）的周向長(zhǎng)度與隧道拱頂?shù)膱A弧長(zhǎng)度相同，所述混凝土模袋（3）的軸向長(zhǎng)度為1.0-1.5m，所述混凝土模袋（3）的厚度為25-30cm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的圍巖初期支護(hù)用網(wǎng)模筑碹結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述錨桿（1）沿隧道軸向方向均勻設(shè)置，且相鄰兩個(gè)所述錨桿（1）之間的軸向距離小于所述混凝土模袋（3）的軸向長(zhǎng)度。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的圍巖初期支護(hù)用網(wǎng)模筑碹結(jié)構(gòu)，其特征在于，任意相鄰兩個(gè)所述鋼拱架（6）之間的軸向距離均小于所述混凝土模袋（3）的軸向長(zhǎng)度，且所述鋼拱架（6）不設(shè)于相鄰兩個(gè)所述混凝土模袋（3）的連接處。

8.一種施工方法，用于權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的圍巖初期支護(hù)用網(wǎng)模筑碹結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的施工方法，其特征在于，所述鋪設(shè)金屬網(wǎng)（2）和混凝土模袋（3），利用錨桿（1）固定所述金屬網(wǎng)（2）和所述混凝土模袋（3），包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的施工方法，其特征在于，所述模袋混凝土（4）的種類(lèi)和所述回填混凝土（7）的種類(lèi)相同，二者均為frp混凝土。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及隧道圍巖支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種圍巖初期支護(hù)用網(wǎng)模筑碹結(jié)構(gòu)及施工方法，圍巖初期支護(hù)用網(wǎng)模筑碹結(jié)構(gòu)包括錨桿、金屬網(wǎng)、混凝土模袋、鋼拱架和回填混凝土，錨桿和鋼拱架之間陣列設(shè)有若干個(gè)混凝土模袋，混凝土模袋的內(nèi)、外兩側(cè)均設(shè)有金屬網(wǎng)，混凝土模袋和金屬網(wǎng)被錨桿錨固于圍巖上，相對(duì)遠(yuǎn)離圍巖的金屬網(wǎng)與鋼拱架連接；混凝土模袋相對(duì)遠(yuǎn)離圍巖的一側(cè)設(shè)有模袋注漿口，混凝土模袋內(nèi)澆筑有模袋混凝土，在圍巖超挖處、混凝土模袋和圍巖之間填充有回填混凝土。其使用混凝土模袋作為混凝土模板，利用混凝土模袋和金屬網(wǎng)約束模袋混凝土，解決了噴射混凝土的崩落和回彈問(wèn)題，降低了施工耗材和成本，且施工工藝簡(jiǎn)單、適應(yīng)性強(qiáng)。

技術(shù)研發(fā)人員：孫歡,孟子敏,李潤(rùn)澤,劉浩,李強(qiáng),農(nóng)成歡
受保護(hù)的技術(shù)使用者：海南大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/10