一种隧道穿越富水填充型溶洞的支护结构及其施工方法技术

本发明专利技术涉及隧道工程领域，公开了一种隧道穿越富水填充型溶洞的支护结构及其施工方法，该支护结构包括了进洞口支护结构和出洞口支护结构，进洞口支护结构和出洞口支护结构以隧道溶洞中心为轴呈镜像对称设置，支护结构从隧道掌子面由内向外包括了二次衬砌、初期支护、管棚、斜向注浆小导管和初支临时套拱，在施工方法上采用隧洞两侧同时施工大管棚，管棚在填充型溶洞中部交叉搭接形成拱架，管棚具有足够的刚度，从而解决富水填充型溶洞单侧管棚难以成拱的问题；管棚双侧同时注浆减少了隧道成拱的工作时间，有效的减少了管棚的变形；管棚施工完毕后，再辅以斜向注浆小导管注浆，进一步扩大隧道注浆环的范围，更有效的保证了隧道的安全施工。

A Supporting Structure for Tunnel Crossing Water-Rich Filled Karst Cave and Its Construction Method

The invention relates to the field of tunnel engineering, and discloses a supporting structure and construction method for tunnel passing through water-rich filling karst cave. The supporting structure includes entry support structure and exit support structure. The entry support structure and exit support structure are symmetrically arranged with the tunnel karst cave center as an axis, and the supporting structure includes secondary lining from inside to outside of the tunnel face. Masonry, initial support, pipe shed, oblique grouting conduit and initial temporary sleeve arch are constructed at the same time on both sides of the tunnel. The pipe shed is overlapped in the middle of the filled karst cave to form an arch. The pipe shed has enough stiffness to solve the problem that the one-side pipe shed of the water-rich filled karst cave is difficult to form an arch. Simultaneous grouting on both sides of the pipe shed reduces the time when the tunnel is arched. Meanwhile, the deformation of the pipe shed is effectively reduced; after the construction of the pipe shed is completed, the oblique grouting with small conduit grouting is supplemented to further expand the scope of the tunnel grouting ring, which more effectively ensures the safe construction of the tunnel.

【技术实现步骤摘要】
一种隧道穿越富水填充型溶洞的支护结构及其施工方法
本专利技术涉及隧道工程领域，特别是一种隧道穿越富水填充型溶洞的支护结构及其施工方法。
技术介绍
现有隧道穿越溶洞的支护工艺主要是采用桥式跨越或是单侧管棚注浆，制作隧道顶部护拱，回填溶洞等方式来跨越或支护通过溶洞。但是当隧道开挖工程中遇到大中型竖向富水填充型溶洞，现有文献仅对大中富水填充型溶洞的支护工艺，进行了初步的研究和探讨，并未有针对性技术手段和支护工艺。CN102383806A专利技术了隧道穿越特大型溶洞的施工工艺，采用桥式跨越。CN107542470A专利技术了岩溶破碎浅埋隧道下穿既有铁路营业线的施工方法，主要是采用桩基配合梁跨越既有铁路。CN203130109U公开了了一种大断面溶洞隧道支护设备，主要采用锚杆和钢架的组合措施处理溶洞。CN206707721U公开了一种穿越竖向溶洞群结构的处理方法，主要适用于空腔型溶洞。CN109026020A专利技术了一种富水隧道溶洞的处理方法与开挖方法，主要是采用开挖引水洞排除溶洞内水流，待原有土体固结后再处理现有溶洞。由于富水填充型溶洞土体处于软塑或流塑状态，现有技术并未提供有效可靠的支护本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道穿越富水填充型溶洞的支护结构，所述的支护结构由隧道两侧同步进行施工，其特征在于，所述的支护结构包括了进洞口支护结构和出洞口支护结构，所述的进洞口支护结构和出洞口支护结构以隧道溶洞中心为轴呈镜像对称设置，所述的支护结构从隧道掌子面由内向外包括了二次衬砌、初期支护、管棚、斜向注浆小导管和初支临时套拱，所述的初支临时套拱设置于溶洞洞口外侧，顶部与隧道顶部围岩相接，所述的初支临时套拱内侧设置有初期支护，所述的管棚和斜向注浆小导管沿径向相间布设于初期支护和初支临时套拱之间，所述的二次衬砌设置于初期支护内侧，与初支临时套拱形成整体混凝土拱形结构。

【技术特征摘要】
1.一种隧道穿越富水填充型溶洞的支护结构，所述的支护结构由隧道两侧同步进行施工，其特征在于，所述的支护结构包括了进洞口支护结构和出洞口支护结构，所述的进洞口支护结构和出洞口支护结构以隧道溶洞中心为轴呈镜像对称设置，所述的支护结构从隧道掌子面由内向外包括了二次衬砌、初期支护、管棚、斜向注浆小导管和初支临时套拱，所述的初支临时套拱设置于溶洞洞口外侧，顶部与隧道顶部围岩相接，所述的初支临时套拱内侧设置有初期支护，所述的管棚和斜向注浆小导管沿径向相间布设于初期支护和初支临时套拱之间，所述的二次衬砌设置于初期支护内侧，与初支临时套拱形成整体混凝土拱形结构。2.如权利要求1所述的一种隧道穿越富水填充型溶洞的支护结构，其特征在于：所述的初期支护包括了型钢拱架和双层钢筋网，所述的双层钢筋网焊接于型钢拱架上，所述的型钢拱架间距为50cm，所述的双层钢筋网上喷厚度为28cm的C20混凝土。3.如权利要求2所述的一种隧道穿越富水填充型溶洞的支护结构，其特征在于：所述的管棚为大管棚，管径为φ89-φ159mm，环向间距为40cm，钢管分节长4m或6m，以丝扣连接，丝扣长不小于150mm，管棚中间交叉搭接长度不小于5m，仰角5°-10°。4.如权利要求3所述的一种隧道穿越富水填充型溶洞的支护结构，其特征在于：所述的斜向注浆小导管长4.5m，环向间距80cm，纵向间距50cm，斜向角度为45°，环向与大管棚间隔布置。5.如权利要求1所述的一种隧道支护结构，其特征在于：还包括了环向排水管，所述的环形排水管设置于富水填充型溶洞及前后10m范围内，采用φ100带...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈光文，陈绍宇，王健，郭莉，刘旭，向道刚，陈厚富，刘天龙，
申请(专利权)人：贵州智华建设工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52