一種基于軟弱圍巖隧道的雙層初期支護系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型提供了一種軟弱圍巖隧道雙層初期支護系統(tǒng)，適用于軟弱圍巖大變形隧道，屬于土木工程技術(shù)領域。
【背景技術(shù)】
[0002]2007年中國鐵路完成了第六次大提速，列車高速化行駛對鐵路的線性要求越來越高，越來越多的隧道在鐵路建設中涌現(xiàn)。隧道單洞長度紀錄不斷被刷新、隧道穿越的地質(zhì)情況愈發(fā)復雜。隧道所穿越的這些復雜地質(zhì)帶可能包含軟弱圍巖、斷裂帶、甚至是高地應力，穿越這些地質(zhì)帶時隧道存在大變形的可能。
[0003]隧道發(fā)生大變形后難免會出現(xiàn)施工安全隱患、施工進度延緩、造價攀升、施工質(zhì)量降低等一系列問題，為避免在施工中出現(xiàn)大變形而導致的重復施工，對于易產(chǎn)生大變形的隧道工程進行機理的研宄，掌握大變形的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律，采取合理的施工措施，不等災害發(fā)生即可得到治理，可最大限度的減少損失。對于隧道復雜地質(zhì)段較短的隧道，其大變形問題較容易解決，進行整體換拱即可解決，但對于復雜地質(zhì)段較長的隧道就不是那么輕松了，因為施工中不可能頻繁的換拱，那將大大干擾施工進度，影響施工安全。大變形的預防與處置工作是隧道界施工中長期研宄，非常重視的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型解決了【背景技術(shù)】中的不足，提供了一種基于軟弱圍巖隧道的雙層初期支護系統(tǒng)，該系統(tǒng)解決了軟弱圍巖隧道變形過大的缺點，對于大變形隧道的系統(tǒng)高效化、安全化、規(guī)范化、經(jīng)濟化施工有重要影響。
[0005]實現(xiàn)本實用新型上述目的所采用的技術(shù)方案為:
[0006]一種基于軟弱圍巖隧道的雙層初期支護系統(tǒng)，包括第一層支護和第二層支護，所述的第一層支護由鋼架、連接鋼筋、錨桿、鋼筋網(wǎng)以及砼組成，鋼架沿全斷面設置，連接鋼筋分布于相鄰的兩鋼架之間，所述錨桿為自進式錨桿，沿拱架徑向及掌子面方向交錯設置，鋼筋網(wǎng)掛裝在全斷面上，砼澆筑于鋼架、連接鋼筋以及鋼絲網(wǎng)上，共同形成第一層支護；所述的第二層支護由鋼格刪、連接鋼筋和砼組成，所述的鋼格刪中的邊墻格柵固定于仰拱砼中，鋼格刪的環(huán)向采用連接鋼筋連接，砼澆筑于鋼格刪和連接鋼筋上，共同組成第二層支護。
[0007]所述的第一層支護的厚度為20cm，第二層支護的厚度為20cm。
[0008]所述的連接鋼筋的直徑為22mm。
[0009]所述的錨桿沿拱架徑向及向掌子面方向20度角交錯設置，間距為1.0x1.0m，銷桿長拱部為4m，邊墻為5m。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果和優(yōu)點在于雙層初期支護系統(tǒng)可避免圍巖過分松動和強度的降低，保護圍巖具有較好的自穩(wěn)性，可有效抑制因軟弱圍巖隧道出現(xiàn)大變形而導致的施工安全隱患，施工進度延緩，造價攀升，施工質(zhì)量降低等問題，提高了施工過程中的安全性，保證了進度。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型所提供的雙層初期支護系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為第一層支護的環(huán)向展開圖；
[0013]圖3為鋼架與連接鋼筋的連接示意圖；
[0014]圖4為錨桿的環(huán)向布置展開圖；
[0015]圖5為鋼筋網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖中:1-鋼架，2-連接鋼筋，3-錨桿，4-鋼筋網(wǎng)，5-第一層支護，6-第二層支護，7-仰拱。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本實用新型做詳細具體的說明。
[0018]本實用新型提供的基于軟弱圍巖隧道的雙層初期支護系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括第一層支護5和第二層支護6，所述的第一層支護5的結(jié)構(gòu)如圖1所示，由鋼架1、連接鋼筋2、錨桿3、鋼筋網(wǎng)4以及砼組成，鋼架I按照2榀/m沿全斷面設置，所述鋼架I為I22a型鋼鋼架，連接鋼筋2分布于相鄰的兩鋼架之間，如圖3所示，鋼架I環(huán)向采用杏22的連接鋼筋2，間距l(xiāng)m。錨桿3采用R32自進式錨桿，沿拱架徑向及向掌子面方向20度角交錯設置，間距1.0*1.0m，錨桿長拱部為4m，邊墻為5m，如圖4所示。多6.5?8的鋼筋網(wǎng)4 (間距20*20cm)掛裝在全斷面上，如圖5所示，砼澆筑于鋼架、連接鋼筋以及鋼絲網(wǎng)上，共同形成第一層支護，輪厚20cm。
[0019]砼采用噴射作業(yè)澆筑，噴射作業(yè)先從拱腳或墻腳向上噴射，以防止上部噴射回彈料虛掩拱腳(墻腳)而不密實，以致強度不夠，造成失穩(wěn)；先將凹洼部分找平，然后噴射凸出部分，并使其平順連接；噴射操作應沿水平方向以螺旋形劃圈移動，并使噴頭盡量保持與受噴面垂直，噴嘴口至受噴面距離以0.6m?1.0m為宜，噴射混凝土表面應大面平整并呈濕潤光澤，無干斑或滑移流淌現(xiàn)象；在初噴混凝土后及時進行錨桿安裝作業(yè)。鉆孔前根據(jù)設計要求定出孔位，做出標記，錨桿鉆孔采用氣腿式風槍等鑿巖機械；鉆孔方向盡量與巖層主要結(jié)構(gòu)面垂直。在分部或臺階法開挖時，初期支護連接處左右均需設不小于兩根鎖腳錨桿，使鋼支撐與圍巖連成整體，確保初期支護不失穩(wěn)。
[0020]所述的第二層支護由鋼格刪、連接鋼筋2和砼組成，采用鋼格柵噴射砼結(jié)構(gòu)，所述的鋼格刪中的邊墻格柵固定于仰拱7砼中，拱墻設2榀/m的鋼格柵，鋼格柵環(huán)向采用杏22的連接鋼筋，間距l(xiāng)m，砼澆筑于鋼格刪和連接鋼筋上，共同組成第二層支護，厚20cm。第一層支護施工完6m左右時，及時跟進仰拱并將第二層支護的邊墻格柵預埋于仰拱砼中。仰拱施工完畢后方可對第二層支護進行拼接及噴射砼。拱部單元施工時，首先進行施工放樣，確定格柵鋼架基腳位置，施作定位系筋，然后架設格柵鋼架，設縱向連接筋。墻部單元施工時在墻角部位鋪設槽鋼墊板，施作定位系筋，對應拱部單元格柵鋼架位置架設墻部單元格柵鋼架，栓接牢固，設縱向連接筋。拱腳部位易發(fā)生塑性剪切破壞，該部位格柵鋼架除栓接外，還應四面幫焊，確保接頭的剛度和強度。當格柵鋼架與初噴層間存在較大間隙時，設騎馬或楔形墊塊頂緊圍巖。
【主權(quán)項】
1.一種基于軟弱圍巖隧道的雙層初期支護系統(tǒng)，包括第一層支護和第二層支護，其特征在于:所述的第一層支護由鋼架、連接鋼筋、錨桿、鋼筋網(wǎng)以及砼組成，鋼架沿全斷面設置，連接鋼筋分布于相鄰的兩鋼架之間，所述錨桿為自進式錨桿，沿拱架徑向及掌子面方向交錯設置，鋼筋網(wǎng)掛裝在全斷面上，砼澆筑于鋼架、連接鋼筋以及鋼絲網(wǎng)上，共同形成第一層支護；所述的第二層支護由鋼格刪、連接鋼筋和砼組成，所述的鋼格刪中的邊墻格柵固定于仰拱砼中，鋼格刪的環(huán)向采用連接鋼筋連接，砼澆筑于鋼格刪和連接鋼筋上，共同組成第二層支護。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于軟弱圍巖隧道的雙層初期支護系統(tǒng)，其特征在于:所述的第一層支護的厚度為20cm，第二層支護的厚度為20cm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于軟弱圍巖隧道的雙層初期支護系統(tǒng)，其特征在于:所述的連接鋼筋的直徑為22_。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于軟弱圍巖隧道的雙層初期支護系統(tǒng)，其特征在于:所述的錨桿沿拱架徑向及向掌子面方向20度角交錯設置，間距為1.0x1.0m，錨桿長拱部為4m，邊墻為5m。
【專利摘要】本實用新型提供了一種基于軟弱圍巖隧道的雙層初期支護系統(tǒng)，包括第一層支護和第二層支護，所述的第一層支護由鋼架、連接鋼筋、錨桿、鋼筋網(wǎng)以及砼組成，鋼架沿全斷面設置，連接鋼筋分布于相鄰的兩鋼架之間，所述錨桿為自進式錨桿，沿拱架徑向及掌子面方向交錯設置，鋼筋網(wǎng)掛裝在全斷面上，砼澆筑于鋼架、連接鋼筋以及鋼絲網(wǎng)上，共同形成第一層支護；所述的第二層支護由鋼格刪、連接鋼筋和砼組成，所述的鋼格刪中的邊墻格柵固定于仰拱砼中，鋼格刪的環(huán)向采用連接鋼筋連接，砼澆筑于鋼格刪和連接鋼筋上，共同組成第二層支護。該系統(tǒng)解決了軟弱圍巖隧道變形過大的缺點，對于大變形隧道的系統(tǒng)高效化、安全化、規(guī)范化、經(jīng)濟化施工有重要影響。
【IPC分類】E21D11/00, E21D21/00
【公開號】CN204703921
【申請?zhí)枴緾N201520305812
【發(fā)明人】王少宏, 崔小鵬, 王立英, 楊振偉, 齊甦, 汪龍祥, 吳廣明, 王宏飛, 徐庭, 吳蔚
【申請人】中交第二公路工程局有限公司, 中國地質(zhì)大學（武漢）
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年5月12日