Ⅴ～Ⅵ級(jí)圍巖中的隧道邊墻初期支護(hù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種V?VI級(jí)圍巖中的隧道邊墻初期支護(hù)方法，特別是一種用于新建隧道工程中的邊墻支護(hù)領(lǐng)域的V?VI級(jí)圍巖中的隧道邊墻初期支護(hù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在隧道施工建設(shè)中，隧道的支護(hù)是工程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，現(xiàn)有技術(shù)超前支護(hù)布置范圍太小，不能滿足實(shí)際需要。系統(tǒng)錨桿支護(hù)是在隧道開(kāi)挖后再進(jìn)行?，F(xiàn)有技術(shù)超前支護(hù)一般布置于隧道拱部120°至180°范圍內(nèi)，此范圍之外的兩側(cè)拱腳及兩側(cè)邊墻無(wú)超前支護(hù)。由于設(shè)計(jì)參數(shù)不盡合理，支護(hù)參數(shù)不能滿足實(shí)際需要，因此按照原設(shè)計(jì)參數(shù)施工后邊墻及其上部一定范圍內(nèi)極易出現(xiàn)隧道超挖及塌方?，F(xiàn)有技術(shù)隧道系統(tǒng)支護(hù)方式不合理，支護(hù)效果差?，F(xiàn)有系統(tǒng)支護(hù)為水泥砂漿錨桿，錨桿方向主要為徑向布設(shè)，且隧道開(kāi)挖后才能施工系統(tǒng)錨桿。存在的問(wèn)題:圍巖自穩(wěn)能力差或沒(méi)有自穩(wěn)能力，邊挖邊垮，來(lái)不及支護(hù)；在散體及軟弱破碎圍巖中，施工水泥砂漿錨桿需要先造孔，不好成孔；水泥砂漿錨桿的支護(hù)效果較差，需要加密錨桿間距或加長(zhǎng)錨桿長(zhǎng)度達(dá)到支護(hù)的效果。因此現(xiàn)有技術(shù)中還沒(méi)有一種合理利用加固后的圍巖作為承載體，有效預(yù)控隧道超前變形及開(kāi)挖變形量，提高施工的安全性和結(jié)構(gòu)的耐久性，加快施工進(jìn)度的V?VI級(jí)圍巖中的隧道邊墻初期支護(hù)方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種合理利用加固后的圍巖作為承載體，有效預(yù)控隧道超前變形及開(kāi)挖變形量，提高施工的安全性和結(jié)構(gòu)的耐久性，加快施工進(jìn)度的V?VI級(jí)圍巖中的隧道邊墻初期支護(hù)方法。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的V?VI級(jí)圍巖中的隧道邊墻初期支護(hù)方法，包括以下幾個(gè)步驟:
[0005]a、對(duì)隧道邊墻進(jìn)行外插角為10°至20°的小角度超前支護(hù)施工；
[0006]b、對(duì)上述a步驟中支護(hù)范圍內(nèi)的隧道進(jìn)行開(kāi)挖施工；
[0007]C、對(duì)上述b步驟中已開(kāi)挖隧道進(jìn)行初噴砼施工；
[0008]d、在已開(kāi)挖隧道內(nèi)安裝支護(hù)鋼架；
[0009]e、對(duì)已開(kāi)挖隧道進(jìn)行復(fù)噴砼施工；
[0010]f、進(jìn)行以外插角為45°至60°的大角度超前注漿固結(jié)小導(dǎo)管或周壁帶孔可注漿的自進(jìn)式中空注漿錨桿施工；
[0011]g、對(duì)已開(kāi)挖隧道進(jìn)行復(fù)噴砼施工。
[0012]進(jìn)一步的是，在a步驟中采用桿體外徑為Φ42ι?πι至Φ 50mm的注楽小導(dǎo)管或桿體外徑為Φ25至Φ32_周壁帶注漿孔的自進(jìn)式中空注漿錨桿施工。
[0013]進(jìn)一步的是，所述注漿小導(dǎo)管桿體長(zhǎng)度范圍為300cm至500cm，環(huán)向間距范圍為20cm 至 50cm。
[0014]進(jìn)一步的是，所述周壁帶注漿孔的自進(jìn)式中空注漿錨桿桿體長(zhǎng)度范圍為300cm至500cm，環(huán)向間距范圍為20cm至50cm。
[0015]進(jìn)一步的是，f步驟中注楽小導(dǎo)管桿體外徑為Φ42ι?πι至Φ50ι?πι。
[0016]進(jìn)一步的是，f步驟中注漿小導(dǎo)管桿體長(zhǎng)度范圍為300cm至500cm ;環(huán)向間距為50cm至120cm，縱向間距為50cm至120cmo
[0017]進(jìn)一步的是，f步驟中周壁帶注漿孔的自進(jìn)式中空注漿錨桿桿體外徑為Φ25至Φ32mm。
[0018]進(jìn)一步的是，f步驟中周壁帶注漿孔的自進(jìn)式中空注漿錨桿桿體長(zhǎng)度范圍為300cm至500cm ;環(huán)向間距為50cm至120cm，縱向間距為50cm至120cmo
[0019]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用的支護(hù)方法充分利用了巖土體力學(xué)性能，應(yīng)用了隧道的支護(hù)系統(tǒng)及拱圈效應(yīng)理論及理念，利用加固后的圍巖作為承載體，預(yù)控了隧道超前變形及開(kāi)挖變形量，提高了施工的安全性和結(jié)構(gòu)的耐久性，加快了施工進(jìn)度，節(jié)約了工程投資，增強(qiáng)了施工的可操作性。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明的順向陡傾層狀巖石中的隧道支護(hù)圖；
[0021]圖中零部件、部位及編號(hào):小角度支護(hù)圈外邊線1、大角度支護(hù)圈外邊線2、隧道初期支護(hù)3、大角度支護(hù)4、小角度支護(hù)5、鋼架6。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0023]如圖1所示，為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的V?VI級(jí)圍巖中的隧道邊墻初期支護(hù)方法，包括以下幾個(gè)步驟:
[0024]a、對(duì)隧道邊墻進(jìn)行外插角為10°至20°的小角度超前支護(hù)施工；
[0025]b、對(duì)上述a步驟中支護(hù)范圍內(nèi)的隧道進(jìn)行開(kāi)挖施工；
[0026]C、對(duì)上述b步驟中已開(kāi)挖隧道進(jìn)行初噴砼施工；
[0027]d、在已開(kāi)挖隧道內(nèi)安裝支護(hù)鋼架6 ;
[0028]e、對(duì)已開(kāi)挖隧道進(jìn)行復(fù)噴砼施工；
[0029]f、進(jìn)行外插角為45°至60°的大角度超前注漿固結(jié)小導(dǎo)管或周壁帶孔可注漿的自進(jìn)式中空注漿錨桿施工；
[0030]g、對(duì)已開(kāi)挖隧道進(jìn)行復(fù)噴砼施工。
[0031]其中的小角度是指注漿固結(jié)小導(dǎo)管或周壁帶孔可注漿的自進(jìn)式中空注漿錨桿施工等支護(hù)桿件的外插角范圍為10°至20°。大角度是指注漿固結(jié)小導(dǎo)管或周壁帶孔可注漿的自進(jìn)式中空注漿錨桿施工等支護(hù)桿件的外插角范圍為45°至60°。圖中最內(nèi)圈的一層為隧道初期支護(hù)3，中間一層為小角度支護(hù)5，外圈一層為大角度支護(hù)4，小角度支護(hù)圈外邊線I為小角度支護(hù)5與大角度支護(hù)4的分界線，最外的輪廓線為大角度支護(hù)圈外邊線2。
[0032]通過(guò)a步驟的超前小角度支護(hù)5以及f步驟中的超前大角度支護(hù)4對(duì)隧道開(kāi)挖輪廓線外周邊一定范圍內(nèi)的巖土體超前支護(hù)后，相比現(xiàn)有技術(shù)中只對(duì)隧道拱部120°至180°范圍進(jìn)行支護(hù)，以及采用徑向系統(tǒng)支護(hù)的施工方法，可以顯著改善巖土體的自承能力，在充分利用巖土體力學(xué)性能的基礎(chǔ)上，在超前小角度與超前大角度施工的過(guò)程中結(jié)合分步噴砼，安裝支護(hù)鋼架6的施工方法，合理安排前述各個(gè)施工方法的步驟可以顯著提高支護(hù)后的V?VI級(jí)圍巖中的隧道的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。具體實(shí)施時(shí)安裝支護(hù)鋼架6包括了鎖腳、鋼筋網(wǎng)、縱向連接筋等部件的安裝。e步驟中的噴砼厚度為設(shè)計(jì)厚度的一半，g步驟的噴砼厚度為設(shè)計(jì)厚度。
[0033]在a步驟中米用桿體外徑為Φ42ι?πι至Φ 50mm的注楽小導(dǎo)管或桿體外徑為Φ 25至Φ32_周壁帶注漿孔的自進(jìn)式中空注漿錨桿；
[0034]所述注楽小導(dǎo)管桿體長(zhǎng)度范圍為300cm至500cm，環(huán)向間距范圍為20cm至50cm。
[0035]所述周壁帶注楽孔的自進(jìn)式中空注楽銷桿桿體長(zhǎng)度范圍為300cm至500cm，環(huán)向間距范圍為20cm至50cm。小角度超前施工的縱向排距根據(jù)鋼架6間距及圍巖情況確定，一般搭接長(zhǎng)度不小于100cm。
[0036]f步驟中注楽小導(dǎo)管桿體外徑為Φ 42mm至Φ50ι?πι。
[0037]f步驟中注楽小導(dǎo)管桿體長(zhǎng)度范圍為300cm至500cm ;環(huán)向間距為50cm至120cm，縱向間距為50cm至120cm。
[0038]f步驟中周壁帶注漿孔的自進(jìn)式中空注漿錨桿桿體外徑為Φ 25至Φ 32mm。
[0039]f步驟中周壁帶注楽孔的自進(jìn)式中空注楽銷桿桿體長(zhǎng)度范圍為300cm至500cm ;環(huán)向間距為50cm至120cm，縱向間距為50cm至120cm。
[0040]采用前述參數(shù)可以充分調(diào)動(dòng)和利用巖土體的自身力學(xué)性能，使小角度超前支護(hù)以及大角度超前支護(hù)與周圍巖土體形成穩(wěn)固的支護(hù)體系，同時(shí)充分保證施工的可操作性，可以有效防止后邊墻及其上部一定范圍內(nèi)出現(xiàn)隧道超挖及塌方，本申請(qǐng)的支護(hù)方法適用于無(wú)自穩(wěn)能力的V?VI級(jí)圍巖中的隧道邊墻支護(hù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.V?VI級(jí)圍巖中的隧道邊墻初期支護(hù)方法，其特征在于:包括以下幾個(gè)步驟: a、對(duì)隧道邊墻進(jìn)行外插角為10°至20°的小角度超前支護(hù)施工； b、對(duì)上述a步驟中支護(hù)范圍內(nèi)的隧道進(jìn)行開(kāi)挖施工； C、對(duì)上述b步驟中已開(kāi)挖隧道進(jìn)行初噴砼施工； d、在已開(kāi)挖隧道內(nèi)安裝支護(hù)鋼架(6); e、對(duì)已開(kāi)挖隧道進(jìn)行復(fù)噴砼施工； f、進(jìn)行外插角為45°至60°的大角度超前注漿固結(jié)小導(dǎo)管或周壁帶孔可注漿的自進(jìn)式中空注漿錨桿施工； g、對(duì)已開(kāi)挖隧道進(jìn)行復(fù)噴砼施工。2.如權(quán)利要求1所述的V?VI級(jí)圍巖中的隧道邊墻初期支護(hù)方法，其特征在于:在a步驟中米用桿體外徑為Φ 42mm至Φ 50mm的注楽小導(dǎo)管或桿體外徑為Φ 25至Φ 32mm周壁帶注漿孔的自進(jìn)式中空注漿錨桿。3.如權(quán)利要求2所述的V?VI級(jí)圍巖中的隧道邊墻初期支護(hù)方法，其特征在于:所述注楽小導(dǎo)管桿體長(zhǎng)度范圍為300cm至500cm，環(huán)向間距范圍為20cm至50cm。4.如權(quán)利要求2所述的V?VI級(jí)圍巖中的隧道邊墻初期支護(hù)方法，其特征在于:所述周壁帶注楽孔的自進(jìn)式中空注楽銷桿桿體長(zhǎng)度范圍為300cm至500cm，環(huán)向間距范圍為20cm 至 50cm。5.如權(quán)利要求1所述的V?VI級(jí)圍巖中的隧道邊墻初期支護(hù)方法，其特征在于:f步驟中注楽小導(dǎo)管桿體外徑為Φ 42mm至Φ50ι?πι。6.如權(quán)利要求5所述的V?VI級(jí)圍巖中的隧道邊墻初期支護(hù)方法，其特征在于:f步驟中注楽小導(dǎo)管桿體長(zhǎng)度范圍為300cm至500cm ;環(huán)向間距為50cm至120cm，縱向間距為50cm至 120cmo7.如權(quán)利要求1所述的V?VI級(jí)圍巖中的隧道邊墻初期支護(hù)方法，其特征在于:f步驟中周壁帶注漿孔的自進(jìn)式中空注漿錨桿桿體外徑為Φ25至Φ32_。8.如權(quán)利要求7所述的V?VI級(jí)圍巖中的隧道邊墻初期支護(hù)方法，其特征在于:f步驟中周壁帶注楽孔的自進(jìn)式中空注楽銷桿桿體長(zhǎng)度范圍為300cm至500cm ;環(huán)向間距為50cm至120cm，縱向間距為50cm至120cmo
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種Ⅴ～Ⅵ級(jí)圍巖中的隧道邊墻初期支護(hù)方法，特別是一種用于新建隧道工程中的邊墻支護(hù)領(lǐng)域的Ⅴ～Ⅵ級(jí)圍巖中的隧道邊墻初期支護(hù)方法。本發(fā)明提供一種利用加固后圍巖作為承載體，預(yù)控隧道超前變形及開(kāi)挖變形量，提高施工安全性和結(jié)構(gòu)耐久性的Ⅴ～Ⅵ級(jí)圍巖中的隧道邊墻初期支護(hù)方法，包括以下幾個(gè)步驟a、對(duì)隧道邊墻進(jìn)行小角度超前支護(hù)；b、隧道進(jìn)行開(kāi)挖；c、隧道初噴砼；d、安裝支護(hù)鋼架；e、復(fù)噴砼施工；f、進(jìn)行大角度超前支護(hù)施工；g、進(jìn)行復(fù)噴砼施工。本發(fā)明采用的支護(hù)方法充分利用了巖土體力學(xué)性能，利用加固后的圍巖作為承載體，預(yù)控隧道超前變形及開(kāi)挖變形量，提高施工安全性和結(jié)構(gòu)耐久性，加快施工進(jìn)度，節(jié)約工程投資。
【IPC分類】E21D11/10, E21D21/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105156137
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510545868
【發(fā)明人】吳學(xué)智, 傅支黔, 聶大豐, 青華彬, 馬建新, 王建, 陳煒韜
【申請(qǐng)人】中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年8月31日