一种隧道基底变形的预防装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种隧道基底变形的预防装置，包括设置在隧道一侧或两侧的钻孔作业腔体，以及从所述作业腔体沿着隧道横向方向钻设有的水平钻孔，且所述水平钻孔的内壁设有支护管。本装置在隧道一侧或两侧设置钻孔作业腔体，再通过作业腔体钻设水平钻孔，便于施工和检修；本装置的水平钻孔沿隧道纵向方向设置，通过水平钻孔的内缩变形，来给整个隧道纵向范围内的隧底围岩提供变形空间，从而可减少因围岩应力调整引起的围岩体积增量，达到消除隧底上拱、控制隧底变形的目的；本装置设有的水平钻孔同时起到了应力释放，减小运营期间隧道基底荷载对隧道仰拱破坏的作用，有效的控制了复杂地质隧道基底上拱的施工及运营风险。

A prevention device for tunnel foundation deformation

The utility model discloses a tunnel basement deformation prevention device, which comprises a borehole operating cavity arranged on one or both sides of the tunnel and a horizontal borehole drilled along the lateral direction of the tunnel from the operating cavity, and the inner wall of the horizontal borehole is provided with a supporting pipe. The horizontal borehole of the device is arranged along the longitudinal direction of the tunnel, and the deformation space of the surrounding rock of the tunnel bottom is provided through the shrinkage deformation of the horizontal borehole, so that the deformation space of the tunnel bottom can be reduced. In order to eliminate the arch at the bottom of the tunnel and control the deformation of the tunnel bottom, the increment of surrounding rock mass volume caused by the stress adjustment of the surrounding rock can be reduced, and the horizontal borehole installed in the device can release the stress at the same time, reduce the damage of the tunnel inverted arch caused by the load on the tunnel foundation during operation, and effectively control the construction of the arch on the foundation of the complex geological tunnel. And operational risks.

【技术实现步骤摘要】
一种隧道基底变形的预防装置
本技术涉及铁路工程建设
，特别是一种隧道基底变形的预防装置。
技术介绍
高速铁路对线路平顺性要求极高，如轨道平顺性不良，将引起机车车辆剧烈振动，轮轨动作用力成倍增大，严重危害轨道和机车车辆部件，影响列车速度的提高，甚至容易引起列车脱轨倾覆，危及行车安全。目前，我国高速铁路都采用无砟轨道型式，无砟轨道铺设在隧道时，隧道的开挖破坏了隧底围岩原有的应力平衡状态，隧底围岩需要经过一轮新的应力调整期后，才能重新进入应力平衡状态。在隧底围岩进行应力调整的过程中，围岩应力调整会引起膨胀岩膨胀，从而围岩体积产生部分增量，引起无砟轨道隧底产生向上变形(上拱)，严重影响了高速铁路轨道的平顺性。现有的轨道线路的平顺性主要通过扣件进行调整，但扣件的最大调整量有限。当轨道隧底的上拱变形量大于扣件最大调整量时，线路的平顺性无法得以保障，将影响铁路运输秩序，甚至危及行车安全。采用什么技术措施来避免或消除隧底上拱，实现隧底变形控制是亟需解决的一个重大技术难题。
技术实现思路
本技术的专利技术目的在于：针对现有技术存在的通过扣件进行调整时，当轨道隧底的上拱变形量大于扣件最大调整量时，线路的平顺性无法得以保障的问题，提供一种隧道基底变形的预防装置。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种隧道基底变形的预防装置，包括设置在隧道一侧或两侧的钻孔作业腔体，以及从所述作业腔体沿着隧道横向方向钻设有的水平钻孔，所述水平钻孔是水平设置的，且所述水平钻孔的内壁设有支护管。本装置在隧道一侧或两侧设置钻孔作业腔体，再通过作业腔体钻设水平钻孔，便于施工和检修。本装置所有的水平钻孔沿隧道纵向方向设置，通过水平钻孔的内缩变形，来给整个隧道纵向范围内的隧底围岩提供足够的变形空间，从而可减少因围岩应力调整引起的围岩体积增量，达到消除隧底上拱、控制隧底变形的目的。本装置设有的水平钻孔同时起到了应力释放，减小运营期间隧道基底荷载对隧道仰拱破坏的作用，有效的控制了复杂地质隧道基底上拱的施工及运营风险，大大节约了后期隧道仰拱上拱的整治维护费用，为防止复杂地质隧道基底上拱设计提供了科学依据，保证了隧道施工及运营的安全性，使隧道设计更加合理、安全、可靠。作为本技术的优选方案，所有所述水平钻孔设置的方向均垂直于隧道纵向方向，即设置在隧道的横截面上。作为本技术的优选方案，所述水平钻孔设置在初期支护的正下方，且所述水平钻孔的长度大于所述隧道的横向长度，以提供整个隧道横向范围内隧底围岩的变形空间。作为本技术的优选方案，在隧道同一横截面的不同高度上设有若干根所述水平钻孔。通过设置多根水平钻孔，可为隧底围岩提供更大的变形空间，达到消除隧底上拱、控制隧底变形的目的。作为本技术的优选方案，一部分所述水平钻孔设置的方向垂直于隧道纵向方向，另一部分所述水平钻孔设置的方向倾斜于隧道纵向方向，即倾斜于隧道的横截面设置。作为本技术的优选方案，所有所述水平钻孔沿隧道纵向方向均匀设置。作为本技术的优选方案，所述作业腔体与隧道连接处设有可开合的门，方便检测应力片的应力结果，便于检修等工作。作为本技术的优选方案，所述支护管内设有若干应变片，用以对支护管的应力情况进行检测，当支护管应力片的应力趋于稳定时，说明隧底的变形较小，隧底围岩完成了新一轮的应力调整，重新进入了应力平衡状态，可考虑对水平钻孔进行封闭。作为本技术的优选方案，所述水平钻孔的直径为10cm-30cm。作为本技术的优选方案，所述支护管为PVC管或钢管。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：本装置在隧道一侧或两侧设置钻孔作业腔体，再通过作业腔体钻设水平钻孔，便于施工和检修。本装置所有的水平钻孔沿隧道纵向方向设置，通过水平钻孔的内缩变形，来给整个隧道纵向范围内的隧底围岩提供足够的变形空间，从而可减少因围岩应力调整引起的围岩体积增量，达到消除隧底上拱、控制隧底变形的目的。本装置设有的水平钻孔同时起到了应力释放，减小运营期间隧道基底荷载对隧道仰拱破坏的作用，有效的控制了复杂地质隧道基底上拱的施工及运营风险，大大节约了后期隧道仰拱上拱的整治维护费用，为防止复杂地质隧道基底上拱设计提供了科学依据，保证了隧道施工及运营的安全性，使隧道设计更加合理、安全、可靠。附图说明图1是本技术所述的隧道基底变形的预防装置的结构示意图。图中标记：1-隧底围岩，2-初期支护，3-二次衬砌，4-仰拱填充层，5-道床板，6-轨枕，7-无砟轨道，8-作业腔体，9-水平钻孔。具体实施方式下面结合附图，对本技术作详细的说明。为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1所示，无砟轨道隧底部分主要包括隧底围岩1，在所述隧底围岩1上方依次设有初期支护2、二次衬砌3、仰拱填充层4，再在所述仰拱填充层4上铺设道床板5，在所述道床板5上设有轨枕6，在所述轨枕6上安装有无砟轨道7。一种隧道基底变形的预防装置，包括设置在隧道一侧的钻孔作业腔体8，以及从所述作业腔体8沿着隧道横向方向钻设有的直径为10cm-30cm的水平钻孔9，所有所述水平钻孔9沿隧道纵向方向均匀设置，且所述水平钻孔9的内壁设有支护管，所述支护管为PVC管或钢管，所述支护管内设有若干应变片。所述作业腔体8与隧道连接处设有可开合的门，方便检测应力片的应力结果，便于检修等工作。所述水平钻孔9设置在初期支护2的正下方，且所有所述水平钻孔9设置的方向均垂直于隧道纵向方向，所述水平钻孔9的长度大于所述隧道的横向长度，在隧道同一横截面的不同高度上设有若干根所述水平钻孔9。本装置在隧道一侧设置钻孔作业腔体，再通过作业腔体钻设水平钻孔，便于施工和检修。本装置的水平钻孔沿隧道纵向方向均匀设置，通过水平钻孔的内缩变形，来给整个隧道纵向范围内的隧底围岩提供足够的变形空间，从而可减少因围岩应力调整引起的围岩体积增量，达到消除隧底上拱、控制隧底变形的目的。本装置设有的水平钻孔同时起到了应力释放，减小运营期间隧道基底荷载对隧道仰拱破坏的作用，有效的控制了复杂地质隧道基底上拱的施工及运营风险，大大节约了后期隧道仰拱上拱的整治维护费用，为防止复杂地质隧道基底上拱设计提供了科学依据，保证了隧道施工及运营的安全性，使隧道设计更加合理、安全、可靠。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道基底变形的预防装置，其特征在于，包括设置在隧道一侧或两侧的钻孔作业腔体(8)，以及从所述作业腔体(8)沿着隧道横向方向钻设有的水平钻孔(9)，且所述水平钻孔(9)的内壁设有支护管。

【技术特征摘要】
1.一种隧道基底变形的预防装置，其特征在于，包括设置在隧道一侧或两侧的钻孔作业腔体(8)，以及从所述作业腔体(8)沿着隧道横向方向钻设有的水平钻孔(9)，且所述水平钻孔(9)的内壁设有支护管。2.根据权利要求1所述的一种隧道基底变形的预防装置，其特征在于，所有所述水平钻孔(9)设置的方向均垂直于隧道纵向方向。3.根据权利要求2所述的一种隧道基底变形的预防装置，其特征在于，所述水平钻孔(9)设置在初期支护(2)的正下方，且所述水平钻孔(9)的长度大于所述隧道的横向长度。4.根据权利要求2所述的一种隧道基底变形的预防装置，其特征在于，在隧道同一横截面的不同高度上设有若干根所述水平钻孔(9)。5.根据权利要求1所述的一种隧道基底变形的预防装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶伟明，王磊，余大龙，宋洋，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：四川,51