一种稳定浅埋偏压隧道洞口的防护结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种稳定浅埋偏压隧道洞口的防护结构，其属于山岭隧道施工技术领域，其包括设置在隧道洞口反压侧外侧的梯形斜角钢筋混凝土套拱和挡土墙；所述挡土墙设置在梯形斜角钢筋混凝土套拱与隧道洞口反压侧之间；所述梯形斜角钢筋混凝土套拱的反压侧拱脚为梯形的扩大拱脚；所述挡土墙和梯形斜角钢筋混凝土套拱之间回填有密实土体；所述扩大拱脚内设有U型槽钢，所述U型槽钢与梯形斜角钢筋混凝土套拱内的钢筋焊接。本实用新型专利技术的优点是能够避免由于浅埋偏压隧道偏压侧土压力过大而造成的洞口衬砌开裂、洞口失稳坍塌的事故。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种稳定浅埋偏压隧道洞口的防护结构，特别适用于隧道洞口存在浅埋偏压状态的情况，属于山岭隧道施工

技术介绍
偏压隧道是指由于地形、地质构造、施工等种种原因引起的围岩压力呈明显的不对称性，从而使支护结构承受偏压荷载的隧道。我国山脉纵横，地形地势陆峻险要，地质条件复杂，当线路沿河谷设置，或受线型限制，线路走向难以完全垂直于地形等高线时，为避免高填、深壁、大挖，确保施工和运营时的山体稳定，大多需釆用隧道方案通过，此时，在隧道的进出口及部分傍山地段，通常都因地表倾斜，埋深较小而形成浅埋偏压隧道。偏压隧道由于存在地形偏压，在隧道开挖之后，作用在支护结构上的荷载呈不对称分布，从而使得支护结构受力的极不均衡，当这种受力处于非常不利的状态时，常常容易导致初期支护的变形和开裂，围岩压力较大时还会进一步导致二次衬砌开裂，不仅降低整个隧道结构的承载能力和使用寿命，且有可能破坏其防排水体系，导致漏水，不但严重影响隧道的正常运营，而且造成各种通风、照明和消防等设施的腐烛损坏。而隧道洞口地段的施工是隧道施工的一个难点，能否快速安全进洞，决定着整个隧道的施工进度和安全。因此，急切需要针对洞口浅埋偏压地质特性提出一种稳定浅埋偏压隧道洞口的防护结构。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供了一种受力均衡、安全有效的稳定浅埋偏压隧道洞口的防护结构，能够避免由于浅埋偏压隧道偏压侧土压力过大而造成的洞口衬砌开裂、洞口失稳坍塌的事故。本技术所采用的技术方案如下：本技术包括设置在隧道洞口反压侧外侧的梯形斜角钢筋混凝土套拱和挡土墙；所述挡土墙设置在梯形斜角钢筋混凝土套拱与隧道洞口反压侧之间；所述梯形斜角钢筋混凝土套拱的反压侧拱脚为梯形的扩大拱脚；所述挡土墙和梯形斜角钢筋混凝土套拱之间回填有密实土体；所述扩大拱脚内设有U型槽钢，所述U型槽钢与梯形斜角钢筋混凝土套拱内的钢筋焊接。进一步的，所述梯形斜角钢筋混凝土套拱自隧道洞口反压侧的拱脚处布设至拱顶偏右，其偏右范围为0~90度。进一步的，所述梯形斜角钢筋混凝土套拱自隧道洞口反压侧的拱脚处布设至拱顶偏右，其偏右角度为30度。进一步的，所述梯形斜角钢筋混凝土套拱自隧道洞口反压侧向隧道洞口偏压侧延伸的厚度依次减薄。进一步的，所述挡土墙为倾斜墙体，其倾斜度为1:0.25。进一步的，所述挡土墙外侧距离所述梯形斜角钢筋混凝土套拱外侧的水平距离L大于5.5米。进一步的，所述梯形斜角钢筋混凝土套拱上均布有预留管棚导向孔。进一步的，自拱脚起算，所述挡土墙的高度不低于7米，其墙体厚2米，其倾斜度为1:0.25。进一步的，所述密实土体的压实度不小于80%，若作为永久性回填部分的压实度需不得小于90%；所述密实土体采用级配碎石分层反压回填，层层夯实，平衡偏压产生的侧压力。本技术的有益效果如下：本技术采用设置在浅埋偏压隧道洞口的稳定洞口的防护结构，防止因山体地质或施工原因引起的偏压造成的衬砌开裂、洞口失稳的事故，消除了施工过程中潜在的安全隐患，是对洞口施工安全采取的保护措施之一，能够稳定洞口，避免塌方而造成人员伤亡等事故发生。附图说明图1为本技术的主视图。图2为本技术的俯视图与主视图的对应关系图。其中，1挡土墙、2扩大拱脚、3密实土体、4梯形斜角钢筋混凝土套拱、5预留管棚导向孔、6隧道衬砌、7地表面、8U型槽钢、9隧道洞口反压侧、10隧道洞口偏压侧、L指水平距离。具体实施方式下面结合附图1~2和实施例对本技术做进一步的描述。参见图1、图2，本实施例包括设置在隧道洞口反压侧9外侧的梯形斜角钢筋混凝土套拱4和挡土墙1；所述挡土墙1设置在梯形斜角钢筋混凝土套拱4与隧道洞口反压侧9之间；所述梯形斜角钢筋混凝土套拱4的反压侧拱脚为梯形的扩大拱脚2；所述挡土墙1和梯形斜角钢筋混凝土套拱4之间回填有密实土体3；所述扩大拱脚2内设有U型槽钢8，所述U型槽钢8与梯形斜角钢筋混凝土套拱4内的钢筋焊接。进一步的，所述梯形斜角钢筋混凝土套拱4自隧道洞口反压侧9的拱脚处布设至拱顶偏右，其偏右范围为0~90度。进一步的，所述梯形斜角钢筋混凝土套拱4自隧道洞口反压侧9的拱脚处布设至拱顶偏右，其偏右角度为30度。进一步的，所述梯形斜角钢筋混凝土套拱4自隧道洞口反压侧9向隧道洞口偏压侧10延伸的厚度依次减薄。进一步的，所述挡土墙1为倾斜墙体，其倾斜度为1:0.25。进一步的，所述挡土墙1外侧距离所述梯形斜角钢筋混凝土套拱4外侧的水平距离L大于5.5米。进一步的，所述梯形斜角钢筋混凝土套拱4上均布有预留管棚导向孔5。进一步的，自拱脚起算，所述挡土墙1的高度不低于7米，其墙体厚2米，其倾斜度为1:0.25。进一步的，所述密实土体3的压实度不小于80%，若作为永久性回填部分的压实度需不得小于90%；所述密实土体3采用级配碎石分层反压回填，层层夯实，平衡偏压产生的侧压力。本方案中在反压侧9设置挡土墙1，且于反压侧9设置带有扩大拱脚2的梯形斜角钢筋混凝土套拱4，并在挡土墙1与梯形斜角钢筋混凝土套拱4之间回填密实土体3。所述挡土墙1为倾斜墙体，所述墙体倾角1:0.25，挡土墙1外侧距离所述梯形斜角钢筋混凝土套拱4的水平距离L>5.5m。所述梯形斜角钢筋混凝土套拱4为钢筋混凝土构件，水平投影为梯形，立面投影与隧道衬砌轮廓一致。所述梯形斜角钢筋混凝土套拱4内设置有预留管棚导向孔5，便于隧道设置大管棚超前支护时，进行导向。所述梯形斜角钢筋混凝土套拱4的扩大拱脚2的底部设置有U型槽钢8，所述U型槽钢8根据工程实际情况选择合适的型号，所述U型槽钢8的两侧与梯形斜角钢筋混凝土套拱4内的钢筋焊接。本实施例的施工过程如下：本实施例中设计的浅埋偏压隧道洞口的防护结构，针对隧道进出口段浅埋偏压的问题，在隧道洞口浅埋、反压段的反压侧9采用级配碎石分层反压回填，层层夯实，平衡偏压产生的侧压力，回填前先完成挡土墙1的砌筑，待墙身强度达到设计强度后回填。如图1所示，回填完后，在洞口环向反压侧9设置带有扩大拱脚2的梯形斜角钢筋混凝土套拱4，所述梯形斜角钢筋混凝土套拱4的拱脚采用扩大设计，能够增加梯形斜角钢筋混凝土套拱4的稳定性，对进洞围岩进行加强支护。具体设置如下：（1）反压侧挡土墙的设置：挡土墙1的墙体自拱脚起算，高度不低于7m，墙体厚2m，倾斜度1:0.25。（2）回填土要求：回填的密实土体3需回填密实，其压实度应不小于80%；若做为永久性回填部分需不得小于90%。（3）梯形斜角钢筋混凝土套拱设置：如图1和图2所示，由于本隧道不仅存在浅埋偏压特性，还存在隧道洞身与山体等高线斜交特性，故不设置整环套拱，而仅在反压侧9设置半环的梯形斜角钢筋混凝土套拱4，所述梯形斜角钢筋混凝土套拱内采用HRB335钢筋，其直径为22mm，所述梯形斜角钢筋混凝土套拱4自左侧，即反压侧9的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稳定浅埋偏压隧道洞口的防护结构，其特征在于：其包括设置在隧道洞口反压侧（9）外侧的梯形斜角钢筋混凝土套拱（4）和挡土墙（1）；所述挡土墙（1）设置在梯形斜角钢筋混凝土套拱（4）与隧道洞口反压侧（9）之间；所述梯形斜角钢筋混凝土套拱（4）的反压侧拱脚为梯形的扩大拱脚（2）；所述挡土墙（1）和梯形斜角钢筋混凝土套拱（4）之间回填有密实土体（3）；所述扩大拱脚（2）内设有U型槽钢（8），所述U型槽钢（8）与梯形斜角钢筋混凝土套拱（4）内的钢筋焊接。

【技术特征摘要】
1.一种稳定浅埋偏压隧道洞口的防护结构，其特征在于：其包括设置在隧道洞口反压侧（9）外侧的梯形斜角钢筋混凝土套拱（4）和挡土墙（1）；所述挡土墙（1）设置在梯形斜角钢筋混凝土套拱（4）与隧道洞口反压侧（9）之间；所述梯形斜角钢筋混凝土套拱（4）的反压侧拱脚为梯形的扩大拱脚（2）；所述挡土墙（1）和梯形斜角钢筋混凝土套拱（4）之间回填有密实土体（3）；所述扩大拱脚（2）内设有U型槽钢（8），所述U型槽钢（8）与梯形斜角钢筋混凝土套拱（4）内的钢筋焊接。
2.根据权利要求1所述的一种稳定浅埋偏压隧道洞口的防护结构，其特征在于：所述梯形斜角钢筋混凝土套拱（4）自隧道洞口反压侧（9）的拱脚处布设至拱顶偏右，其偏右范围为0~90度。
3.根据权利要求1所述的一种稳定浅埋偏压隧道洞口的防护结构，其特征在于：所述梯形斜角钢筋混凝土套拱（4）自隧道洞口反压侧（9）的拱脚处布设至拱顶偏右，其偏右角度为30度。
4.根据权利要求1~3任一项所述的一种稳定浅埋偏...

【专利技术属性】
技术研发人员：王道远，孟祥马，朱维伦，董树英，郎彦涛，袁金秀，蒋明敏，张学金，张少波，彭翔，吴宗理，
申请(专利权)人：王道远，
类型：新型
国别省市：河北;13