本实用新型专利技术公开了一种隧道开挖防岩爆落石的柔性防护装置，包括：钢绳网(1)、缝合绳(2)、涨壳式锚杆(3)、支撑绳(8)和固定板(10)，各个支撑绳(8)之间交叉形成正方形网格，与网格数量相等的钢绳网(1)通过缝合绳(2)缝合在各个网格内，缝合绳(2)用紧绳器进行预紧；该装置能提高岩体的稳定性，减少围岩暴露时间，尽可能地阻止岩爆崩石的发生，并将小块崩石限制在一定空间内，较好地解决隧道开挖爆破支护后可能发生的岩爆落石问题。
【技术实现步骤摘要】
本技术适用于深埋岩质隧道工程施工
，通过采用柔性防护网对裸洞洞壁进行主动防护，作为隧道岩爆段施工时的支护，大大降低了岩爆落石对后续施工人员及施工机械的安全威胁。
技术介绍
随着国家基础建设的加快，交通设施建设也得到了长足发展。而在公路及铁路建设中修建隧道可以大大减少行车距离，缩短运行时间，提高行车的安全性，同时可以节约地面用地，起到保护环境的作用。随着隧道工程的飞速发展，在隧道建设中也出现了一些问题，特别是随着隧道埋深的不断增加，很多硬岩隧道穿越了高地应力区域。在高地应力地区岩爆现象屡有发生。岩爆会造成洞壁岩石剥落，严重的会产生弹射现象，且岩爆发生很难预测，对施工人员及机械都形成了极大的安全隐患。如何避免高地应力条件下岩爆造成的落石弹射现象，保障隧道开挖爆破完成之后隧道支护作业安全是目前交通隧道等地下工程施工中急需解决的问题，目前在岩爆地段主要采取以下几种措施：(1)在掌子面及开挖洞室周边打锚杆孔洞进行泄压处理；(2)增加爆破开挖与后续工序的时间间隔，让应力进行释放，而上述方法都在一定程度上影响了施工进度，且很难准确确定应力释放程度，因此有必要对岩爆地段进行主动支护，在保障施工进度的同时确保施工人员及机械的安全。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种隧道爆破开挖后对洞壁进行主动支护，减少围岩暴露时间、防止岩爆落石的柔性防护装置及其施工工艺。柔性网支护明显特征是采用系统锚杆固定，通过支撑绳和缝合张拉来对柔性网部分实现预张，从而对整个岩面形成连续支撑，从而实现主动防护功能。柔性网系统能将局部集中荷载向四周均匀传递以充分发挥整个系统的防护能力，即局部受载，整体作用，从而使系统能承受较大的荷载。该装置能提高岩体的稳定性，减少围岩暴露时间，尽可能地阻止岩爆崩石的发生，并将小块崩石限制在一定空间内，较好地解决隧道开挖爆破支护后可能发生的岩爆落石问题。同时在围岩级别较高的隧道施工中，可以利用柔性防护措施作为开挖后的支护，使喷射混凝土支护脱离开挖循环，即喷射混凝土支护作业可以滞后于掌子面开挖施工(保持在合理范围内)，从而可使喷射混凝土与钻眼同时进行，缩短了单循环时间，提高了施工效率。为了达到上述目的，本技术采用了以下技术方案：一种隧道开挖防岩爆落石的柔性防护装置，包括：钢绳网(1)、缝合绳(2)、涨壳式锚杆(3)、支撑绳(8)和固定板(10)，各个支撑绳(8)之间交叉形成正方形网格，与网格数量相等的钢绳网(1)通过缝合绳(2)缝合在各个网格内，缝合绳(2)用紧绳器进行预紧；支撑绳(8)交叉的位置形成各个网格的结点，各个所述的结点穿过涨壳式锚杆(3)的锚杆外露环套(4)，并在支撑绳(8)张拉紧后，在其两端头用绳卡与锚杆外露环套(4)固定连接；涨壳式锚杆(3)锚固在防护区域所钻的锚杆孔内；在每张钢绳网(1)中央的位置的围岩面进行钻孔，并采用水泥砂浆将固定板(10)的螺栓固定于钻孔内，固定板(10)压紧在钢绳网(1)上，使钢绳网(1)贴合隧道岩面(11)。所述的柔性防护装置，钢绳网(1)的规格为：孔径80mm×80mm，钢绳直径为Φ8。所述的柔性防护装置，缝合绳(2)规格为Φ8钢绳。所述的柔性防护装置，支撑绳规格为钢绳。所述的柔性防护装置，涨壳式锚杆(3)为R25涨壳式锚杆。所述的柔性防护装置，正方形网格规格为1.5m×1.5m。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1、本技术利用钢丝绳具有一定柔度的特点，配以涨壳式锚杆，可以有效稳定围岩，防止岩爆落石，保障作业人员的安全；2、以热镀锌高强度钢丝绳为主要材料的主动柔性防护系统具有高韧性、高防护强度，易铺展、安装程序标准化，系统化等优点。比立架支护更加快捷，操作简便，能有效的提高生产效率，减少施工作业时间。3、寿命较长：采用热镀锌高强度钢丝绳作为系统主要材料的主动柔性防护系统，其材料的特殊制造工艺和高防腐防锈技术，决定了系统的寿命较长，通过国内外大量的试验和研究发现，其防护使用寿命可达30-50年之久。4、在开挖后采用柔性防护网进行主动防护代替及时的喷射混凝土支护，在围岩级别较好的Ⅰ-Ⅲ级围岩中，既能保证施工安全，同时可以实现喷锚支护与钻爆开挖分开，缩短开挖循环，提高施工效率。5、柔性网支护比传统立架支护更加节省工程造价，且能达到经济优化、工程施工优化、防护效果最优化的效果。附图说明图1为本技术所述柔性防护网装置图；图2为技术所述涨壳式锚杆；图3为技术所述支撑绳安装示意图；图4固定板安装示意图；其中，1、钢绳网；2、缝合绳；3、涨壳式锚杆；4、锚杆外露环套；5、螺母；6、钢垫板；7、涨壳式锚头；8、支撑绳；9、绳卡；10、固定板，11隧道岩面。具体实施方式以下结合附图及具体实施方法，对本技术及施工工艺做进一步说明。如图1-4所示，隧道开挖防岩爆落石的柔性防护装置，包括：钢绳网1(规格：网孔为80mm×80mm，钢绳直径Φ8)、缝合绳2(规格Φ8钢绳)、涨壳式锚杆3(规格R25)、支撑绳8和固定板10，各个支撑绳8之间交叉形成1.5m×1.5m的正方形网格，与网格数量相等的钢绳网1通过缝合绳2缝合在各个网格内，缝合绳2用紧绳器进行预紧，使钢绳网1对岩面掉块或崩石具有更好的承载力，以防止崩塌落石伤人事件的发生；支撑绳8交叉的位置形成各个网格的结点，各个所述的结点穿过涨壳式锚杆3的锚杆外露环套4，并在支撑绳张拉紧(用拉紧力不小于5KN的紧线器)后，在其两端头用绳卡与锚杆外露环套4固定连接；涨壳式锚杆3锚固在防护区域所钻的锚杆孔内；在每张钢绳网1中央的位置的围岩面进行钻孔，并采用水泥砂浆将固定板10的螺栓固定于钻孔内，固定板10压紧在钢绳网1上，使钢绳网1贴合隧道岩面11。施工方法如下所述：1预先对防护区域进行找顶，排除危石、悬石，放线测量确定锚杆孔位。2按要求的深度钻孔并清孔，孔深应比涨壳式锚杆3长度长50mm以上，孔径为45mm，插入涨壳式锚杆，用力预紧杆体，保证锚头顶端与孔底部紧贴并左旋锚杆体直至旋紧后，再安装垫板、螺母。测试拉拔力。3构架支撑绳8结构，采用纵、横向钢丝绳组成1.5m×1.5m正方形网格，网格结点穿过锚杆外露环套4。安装后的纵、横向直径支撑绳，张拉紧后(用拉紧力不小于5KN的紧线器)两端各用两个绳卡与锚杆外露环套固定连接。4构架钢绳网，在支撑绳构成的每个1.5m×1.5m网格内铺设一张1.5m×1.5m的(网孔80mm×8本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种隧道开挖防岩爆落石的柔性防护装置，其特征在于，包括：钢绳网(1)、缝合绳(2)、涨壳式锚杆(3)、支撑绳(8)和固定板(10)，各个支撑绳(8)之间交叉形成正方形网格，与网格数量相等的钢绳网(1)通过缝合绳(2)缝合在各个网格内，缝合绳(2)用紧绳器进行预紧；支撑绳(8)交叉的位置形成各个网格的结点，各个所述的结点穿过涨壳式锚杆(3)的锚杆外露环套(4)，并在支撑绳(8)张拉紧后，在其两端头用绳卡与锚杆外露环套(4)固定连接；涨壳式锚杆(3)锚固在防护区域所钻的锚杆孔内；在每张钢绳网(1)中央的位置的围岩面进行钻孔，并采用水泥砂浆将固定板(10)的螺栓固定于钻孔内，固定板(10)压紧在钢绳网(1)上，使钢绳网(1)贴合隧道岩面(11)。
【技术特征摘要】
1.一种隧道开挖防岩爆落石的柔性防护装置，其特征在于，包括：钢绳网(1)、
缝合绳(2)、涨壳式锚杆(3)、支撑绳(8)和固定板(10)，各个支撑绳(8)之间交
叉形成正方形网格，与网格数量相等的钢绳网(1)通过缝合绳(2)缝合在各个网格内，
缝合绳(2)用紧绳器进行预紧；支撑绳(8)交叉的位置形成各个网格的结点，各个所
述的结点穿过涨壳式锚杆(3)的锚杆外露环套(4)，并在支撑绳(8)张拉紧后，在其
两端头用绳卡与锚杆外露环套(4)固定连接；涨壳式锚杆(3)锚固在防护区域所钻的
锚杆孔内；在每张钢绳网(1)中央的位置的围岩面进行钻孔，并采用水泥砂浆将固定
板(10)的螺...
【专利技术属性】
技术研发人员：张睿，杜江林，汪碧云，喻业洪，江俊杰，
申请(专利权)人：四川川交路桥有限责任公司，
类型：新型
国别省市：四川;51
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