软岩隧道围岩的加固系统技术方案

技术编号:19375961 阅读:6 留言:0更新日期:2018-11-08 08:25
本实用新型专利技术公开了一种软岩隧道围岩的加固系统,包括设置于围岩内的电渗井点,各电渗井点包括依次插入围岩内的阳极端、绝缘部、阴极端,所述阳极端、绝缘部、阴极端依次连为一个整体,各电渗井点的阳极串联后与电源的正极相连,各电渗井点的阴极串联后与电源的负极相连。围岩中水因自身极性在电场作用下被拖拽向阴极移动,最终从阴极排出,从而达到软岩隧道围岩的排水加固的效果,本实用新型专利技术将阳极端与阴极端通过绝缘部连为一个整体,由此能够允许在围岩内部布置较多的电渗井点,由此当需要降水的量较大时,上述电渗井点也可以满足降水需求,进而达到理想的软岩隧道围岩的加固效果。

【技术实现步骤摘要】
软岩隧道围岩的加固系统
本专利技术涉及隧道施工
,具体而言,涉及一种软岩隧道围岩的加固系统。
技术介绍
随着西部大开发的进一步推进,西部地区的高铁建设如火如荼的开展,大量穿越软弱围岩地区的公路、铁路隧道不断出现。由于软弱岩类自稳性差,承载力低,容易发生隧道围岩大变形、掌子面拱部掉块、坍塌等事故,为保证隧道施工及运营安全,亟需解决此类问题。目前软弱围岩隧道的加固措施主要采用锚喷支护、正面喷混凝土、管棚超前支护、超前锚杆、砂浆加固等。上述传统的处理方法只是从力的平衡角度出发进行加固,难以做到完全防水,加固费用高,影响隧道的正常运营和建设的正常进行。为了解决上述问题,现有技术中出现了采用电渗法对围岩进行改性,从而达到围岩加固的目的,但是现有的电渗法采用的加固结构较为复杂,加固效果也不理想,需要电渗井点配合另外增设的较多物理加固结构进行使用,在加固成本上并没有明显降低,除此之外现有电渗井点均是采用阳极与阴极平行设置的方式,设置一个电渗井点所需要的占地位置较大,能够设置的电渗井点的数量有限,当需要降水的量较大时,上述电渗井点难以达到降水需求。例如中国专利文献CN201310476691中公开的一种井下膨胀软岩的电渗法原位改性巷道锚固方法即采用的是上述电渗法中的加固系统。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供软岩隧道围岩的加固系统,以解决现有技术中软岩隧道围岩的加固系统加固效果不理想的问题。为了实现上述目的,本技术提供了一种软岩隧道围岩的加固系统,包括设置于围岩内的电渗井点,其特征在于,各电渗井点包括依次插入围岩内的阳极端、绝缘部、阴极端,所述阳极端、绝缘部、阴极端依次连为一个整体,各电渗井点的阳极串联后与电源的正极相连,各电渗井点的阴极串联后与电源的负极相连。围岩中水因自身极性在电场作用下被拖拽向阴极移动,最终从阴极排出,从而达到软岩隧道围岩的排水加固的效果,本技术将阳极端与阴极端通过绝缘部连为一个整体,由此能够允许在围岩内部布置较多的电渗井点,由此当需要降水的量较大时,上述电渗井点也可以满足降水需求,进而达到理想的软岩隧道围岩的加固效果。进一步地,所述阳极端为导电的开缝管,所述阴极端为导电管体,所述绝缘部为绝缘管体,所述开缝管与绝缘管体相接处设有可破坏隔膜,所述开缝管内充满电解液的管体。需要说明的是,上述开缝管的开缝大小在没有一定外力的作用下不足使得上述开缝管内的电解液流出。阳极端、绝缘部、阴极端布置在围岩中之后,在外部机械力的作用下可破坏隔膜被破坏,最终能够向导电管体内注入砂浆。在持续通电的情况下,电解液中的离子由开缝管的开缝进入到围岩中,由于电解液的存在,通电后还会发生电解、离子交换和化学胶结等作用,产生胶结物质,促进土体自身凝聚加密,从而进一步提高了围岩的强度。进一步地,所述开缝管与导电管体均为铁质管体。铁质管体价格便宜,利于降低施工成本。进一步地,所述开缝管与绝缘管体之间通过螺纹连接。由此方便开缝管与绝缘管体的安装与拆卸。进一步地,所述绝缘管体与导电管体之间通过螺纹连接。由此方便绝缘管体与导电管体的安装与拆卸。进一步地,所述绝缘管体为橡胶管。橡胶管价格便宜,绝缘效果优良。进一步地,所述隔膜为PVC膜。PVC膜易于在一定挤压压力下被破坏,由此实现可破坏隔膜的性能。进一步地,所述绝缘管体壁厚为16mm,所述开缝管与导电管体的壁厚均为6mm。由此使得本技术的加固效果达到最佳。进一步地,所述电渗井点在围岩内沿隧道延伸方向逐层排布,相邻电渗井点排布层的电渗井点呈交叉设置。由此充分利用了围岩内的位置空间,使得电渗井点在围岩内有序排布。进一步地,所述电源电压为0-200V。由此使得本技术的加固效果达到最佳。可见,本技术软岩隧道围岩的加固系统能够允许在围岩内部布置较多的电渗井点,由此当需要降水的量较大时,上述电渗井点也可以满足降水需求,进而达到理想的软岩隧道围岩的加固效果。下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步的说明。本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本专利技术的实践了解到。附图说明构成本技术的一部分的附图用来辅助对本专利技术的理解,附图中所提供的内容及其在本技术中有关的说明可用于解释本技术,但不构成对本技术的不当限定。在附图中:图1为本技术软岩隧道围岩的加固系统的结构示意图。图2为本技术中电渗井点的结构示意图。图3为本技术中电渗井点的分布结构示意图。上述附图中的有关标记为:1:开缝管;2:导电管体;3:绝缘管体;4:电解液;5:可破坏隔膜;6:电源;7:阳极导线;8:阴极导线;9:围岩;A:第一电渗井点层;B:第二电渗井点层。具体实施方式下面结合附图对本技术进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本技术。在结合附图对本技术进行说明前,需要特别指出的是:本技术中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征,在不冲突的情况下,这些技术方案和技术特征可以相互组合。此外,下述说明中涉及到的本技术的实施例通常仅是本技术一分部的实施例,而不是全部的实施例。因此,基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本技术保护的范围。关于本技术中术语和单位。本专利技术的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“包括”、“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。术语“开缝管”为隧道施工领域常用管型,开缝管结构上包括管体以及周向开设于管体上的若干个缝隙,这些缝隙在没有挤压力的作用下不会造成其内部的液体外溢;术语“可破坏隔膜”表示在一定挤压压力或者其它机械破坏作用下能够被破坏的隔膜。本技术软岩隧道围岩的加固系统,包括设置于围岩9内的电渗井点,各电渗井点包括依次插入围岩内的阳极端、绝缘部、阴极端,所述阳极端、绝缘部、阴极端依次连为一个整体,各电渗井点的阳极串联后与电源6的正极相连,各电渗井点的阴极串联后与电源6的负极相连。所述阳极端为导电的开缝管1,所述阴极端为导电管体2,所述绝缘部为绝缘管体3,所述开缝管1与绝缘管体3相接处设有可破坏隔膜5,所述开缝管1为内部充满电解液4的管体。所述开缝管1与导电管体2均为铁质管体。所述开缝管1与绝缘管体3之间通过螺纹连接。所述绝缘管体3与导电管体2之间通过螺纹连接。所述绝缘管体3为橡胶管。所述可破坏隔膜为PVC膜。所述绝缘管体壁厚为16mm,所述开缝管1与导电管体2的壁厚均为6mm。所述电渗井点在围岩9内沿隧道延伸方向逐层排布,相邻电渗井点排布层的电渗井点呈交叉设置。所述电源6电压为0-200V。如图1所示,本技术软岩隧道围岩的加固系统,包括分布设置于围岩9内的电渗井点,各电渗井点包括依次相连为一个整体的阳极端、绝缘部、阴极端,各电渗井点的阳极串联后通过阳极导线7与电源6的正极相连,各电渗井点的阴极串联后通过阴极导线8与电源6的负极相连。如图2所示,所述阳极端为导电的开缝管1,所述阴极端为导电管体2,所述绝缘部为绝缘管体3,开缝管1、绝缘管体3、导电管体2依次连城一个管状整体,所述开缝管1与绝缘管体3相接处设有可破坏隔膜5,所述开缝管1为内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.软岩隧道围岩的加固系统,包括设置于围岩(9)内的电渗井点,其特征在于,各电渗井点包括依次插入围岩内的阳极端、绝缘部、阴极端,所述阳极端、绝缘部、阴极端依次连为一个整体,各电渗井点的阳极串联后与电源(6)的正极相连,各电渗井点的阴极串联后与电源(6)的负极相连。

【技术特征摘要】
1.软岩隧道围岩的加固系统,包括设置于围岩(9)内的电渗井点,其特征在于,各电渗井点包括依次插入围岩内的阳极端、绝缘部、阴极端,所述阳极端、绝缘部、阴极端依次连为一个整体,各电渗井点的阳极串联后与电源(6)的正极相连,各电渗井点的阴极串联后与电源(6)的负极相连。2.如权利要求1所述的软岩隧道围岩的加固系统,其特征在于,所述阳极端为导电的开缝管(1),所述阴极端为导电管体(2),所述绝缘部为绝缘管体(3),所述开缝管(1)与绝缘管体(3)相接处设有可破坏隔膜(5),所述开缝管(1)为内部充满电解液(4)的管体。3.如权利要求2所述的软岩隧道围岩的加固系统,其特征在于,所述开缝管(1)与导电管体(2)均为铁质管体。4.如权利要求2所述的软岩隧道围岩的加固系统,其特征在于,所述开缝管(1)与绝...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹晓川何能方侯伟名张选龙王志杰王李雷飞亚周平汤豪徐海岩
申请(专利权)人:中交隧道工程局有限公司西南交通大学
类型:新型
国别省市:北京,11

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