適用于上軟下硬地層的隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)，具體為一種適用于上軟下硬地層的隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]上軟下硬地層是一種特殊的地質(zhì)，既有軟巖地層的不穩(wěn)定性，又具有硬巖的強(qiáng)度。針對(duì)上軟下硬土層的機(jī)理和工程物理力學(xué)特性，合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)是保證安全、順利和快速施工的重要技術(shù)手段。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中存在一些應(yīng)用于隧道施工的支護(hù)結(jié)構(gòu):名稱為《一種淺埋大跨小凈距黃土隧道支護(hù)體系》的中國專利申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)，名稱為《一種提高黃土隧道拱腳承載性能的支護(hù)結(jié)構(gòu)》的中國專利提供了另外一種隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)，上述隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)至少?zèng)]有設(shè)置臨時(shí)橫撐和頂部超前注漿，如果隧道拱腳處土體較軟，則該隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)并不適用，穩(wěn)定性不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型針對(duì)以上問題的提出，而研制一種能夠保障隧道在穿越上軟下硬的不良地質(zhì)條件下安全快速施工的適用于上軟下硬地層的隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0006]一種適用于上軟下硬地層的隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)，所述隧道的掌子面通過三臺(tái)階法進(jìn)行開挖并得到上臺(tái)階、中臺(tái)階和下臺(tái)階；
[0007]所述隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)包括:布設(shè)在隧道頂拱圍巖上的超前小導(dǎo)管注漿加固結(jié)構(gòu)、設(shè)置在上臺(tái)階開挖后的隧道頂拱輪廓上的第一支護(hù)層、以及設(shè)置在所述第一支護(hù)層上的第一混凝土層；所述超前小導(dǎo)管注漿加固結(jié)構(gòu)包括上下兩層超前小導(dǎo)管，各所述超前小導(dǎo)管均具有注有注漿漿液的注漿孔；所述第一支護(hù)層由外向內(nèi)依次設(shè)置有型鋼鋼架和鋼筋網(wǎng)片；第一支護(hù)層包括的型鋼鋼架內(nèi)、以及型鋼鋼架和鋼筋網(wǎng)片之間均通過噴射的混凝土填充；所述第一混凝土層內(nèi)設(shè)置有鋼筋網(wǎng)片；所述第一支護(hù)層位于隧道拱腳處的部分的厚度大于該第一支護(hù)層其余部分的厚度；所述第一混凝土層位于隧道拱腳處的部分有向隧道中線水平延伸的第一內(nèi)扣拱腳段；
[0008]所述隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)還包括:架設(shè)在隧道兩側(cè)的第一內(nèi)扣拱腳段之間的第一臨時(shí)橫撐、錨固頭與第一混凝土層所包括的型鋼鋼架相焊接的多個(gè)第一鎖腳錨桿、設(shè)置在中臺(tái)階和下臺(tái)階開挖后的隧道仰拱輪廓上的第二支護(hù)層、以及設(shè)置在所述第二支護(hù)層上的第二混凝土層；所述第二支護(hù)層由外向內(nèi)依次設(shè)置有型鋼鋼架和鋼筋網(wǎng)片；第二支護(hù)層包括的型鋼鋼架內(nèi)、以及型鋼鋼架和鋼筋網(wǎng)片之間均通過噴射的混凝土填充；所述第二混凝土層內(nèi)設(shè)置有鋼筋網(wǎng)片；所述第二支護(hù)層位于所述中臺(tái)階和下臺(tái)階交界處的部分的厚度大于該第二支護(hù)層其余部分的厚度；所述第二混凝土層位于所述中臺(tái)階和下臺(tái)階交界處的部分有向隧道中線水平延伸的第二內(nèi)扣拱腳段；
[0009]所述隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)還包括:架設(shè)在隧道兩側(cè)的第二內(nèi)扣拱腳段之間的第二臨時(shí)橫撐、錨固頭與第四支護(hù)層所包括的型鋼鋼架相焊接的多個(gè)第二鎖腳錨桿；
[0010]進(jìn)一步地，所述第一支護(hù)層位于隧道拱腳處的部分的厚度是該第一支護(hù)層其余部分的厚度的2至2.5倍；
[0011]進(jìn)一步地，所述超前小導(dǎo)管的外徑為42mm、壁厚為3.25mm、長度為6m ;相鄰超前小導(dǎo)管之間的環(huán)向間距為0.3m;
[0012]進(jìn)一步地，各超前小導(dǎo)管端部與第一支護(hù)層包括的型鋼鋼架相互焊接。
[0013]由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型提供的適用于上軟下硬地層的隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)，所述隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)主要針對(duì)上軟下硬地層，結(jié)合超前注漿技術(shù)，采用內(nèi)扣的結(jié)構(gòu)擴(kuò)大拱腳，并施加臨時(shí)橫撐，從而保證了頂拱的穩(wěn)定性，確保下一步的施工安全，支護(hù)體系成本低、具有能夠保障隧道在穿越上軟下硬的不良地質(zhì)條件下安全、快速施工的作用。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型所述隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本實(shí)用新型所述隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的縱剖面圖；
[0016]圖3、圖4是三臺(tái)階法開挖過程中本實(shí)用新型所述隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的變化示意圖。
[0017]圖中:1、隧道中線，2、第一臨時(shí)橫撐，3、第一內(nèi)扣拱腳段，4、第二內(nèi)扣拱腳段，5、超前小導(dǎo)管，6、第一支護(hù)層，7、第一混凝土層，8、第一鎖腳銷桿，9、第二臨時(shí)橫撐，10、第二支護(hù)層，11、第二混凝土層，12、第二鎖腳錨桿，13、型鋼鋼架。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1和圖2所示的一種適用于上軟下硬地層的隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)，所述隧道的掌子面通過三臺(tái)階法進(jìn)行開挖并得到上臺(tái)階、中臺(tái)階和下臺(tái)階；所述隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)包括:布設(shè)在隧道頂拱圍巖上的超前小導(dǎo)管5注漿加固結(jié)構(gòu)、設(shè)置在上臺(tái)階開挖后的隧道頂拱輪廓上的第一支護(hù)層6、以及設(shè)置在所述第一支護(hù)層6上的第一混凝土層7 ;所述超前小導(dǎo)管5注漿加固結(jié)構(gòu)包括上下兩層超前小導(dǎo)管5，各所述超前小導(dǎo)管5均具有注有注漿漿液的注漿孔；所述第一支護(hù)層6由外向內(nèi)依次設(shè)置有型鋼鋼架13和鋼筋網(wǎng)片；第一支護(hù)層6包括的型鋼鋼架13內(nèi)、以及型鋼鋼架13和鋼筋網(wǎng)片之間均通過噴射的混凝土填充；所述第一混凝土層7內(nèi)設(shè)置有鋼筋網(wǎng)片；所述第一支護(hù)層6位于隧道拱腳處的部分的厚度大于該第一支護(hù)層6其余部分的厚度；所述第一混凝土層7位于隧道拱腳處的部分有向隧道中線1水平延伸的第一內(nèi)扣拱腳段3 ;所述隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)還包括:架設(shè)在隧道兩側(cè)的第一內(nèi)扣拱腳段3之間的第一臨時(shí)橫撐2、錨固頭與第一混凝土層7所包括的型鋼鋼架13相焊接的多個(gè)第一鎖腳錨桿8、設(shè)置在中臺(tái)階和下臺(tái)階開挖后的隧道仰拱輪廓上的第二支護(hù)層10、以及設(shè)置在所述第二支護(hù)層10上的第二混凝土層11 ;所述第二支護(hù)層10由外向內(nèi)依次設(shè)置有型鋼鋼架13和鋼筋網(wǎng)片；第二支護(hù)層10包括的型鋼鋼架13內(nèi)、以及型鋼鋼架13和鋼筋網(wǎng)片之間均通過噴射的混凝土填充；所述第二混凝土層11內(nèi)設(shè)置有鋼筋網(wǎng)片；所述第二支護(hù)層10位于所述中臺(tái)階和下臺(tái)階交界處的部分的厚度大于該第二支護(hù)層10其余部分的厚度；所述第二混凝土層11位于所述中臺(tái)階和下臺(tái)階交界處的部分有向隧道中線1水平延伸的第二內(nèi)扣拱腳段4 ;所述隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)還包括:架設(shè)在隧道兩側(cè)的第二內(nèi)扣拱腳段4之間的第二臨時(shí)橫撐9、錨固頭與第四支護(hù)層所包括的型鋼鋼架13相焊接的多個(gè)第二鎖腳錨桿12 ;進(jìn)一步地，所述第一支護(hù)層6位于隧道拱腳處的部分的厚度是該第一支護(hù)層6其余部分的厚度的2至2.5倍；進(jìn)一步地，所述超前小導(dǎo)管5的外徑為42mm、壁厚為3.25mm、長度為6m ;相鄰超前小導(dǎo)管5之間的環(huán)向間距為0.3m ;進(jìn)一步地，各超前小導(dǎo)管5端部與第一支護(hù)層6包括的型鋼鋼架13相互焊接；圖2示出了本實(shí)用新型所述隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的縱剖面圖，其中箭頭方式表示隧道掘進(jìn)方向，在該圖中第一支護(hù)層6中的鋼筋網(wǎng)片、第一混凝土層7、第二支護(hù)層10中的鋼筋網(wǎng)片和第二混凝土層11均未示出。
[0019]本實(shí)用