【技术实现步骤摘要】
基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构
本技术属于隧道二衬整治施工
，尤其是涉及一种基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构。
技术介绍
随着高速铁路的不断发展发展，穿越复杂地质条件的单洞双线隧道越来越常见，由此面临的隧道病害整治也不断增加，隧道拱顶因混凝土挤压造成衬砌面的掉块、二衬混凝土上部脱空及钢架扭曲变形等问题，进一步增加坍塌风险，严重威胁行车安全。岩溶地质主要是由于地表水与地下水进行径流、补给、渗透与循环等过程对可溶性岩层进行化学溶解处理与机械破坏影响下的产物。穿越岩溶地层的隧道(即岩溶地层隧道)施工完成后，需整理隧道病害较多，尤其是隧道洞身穿越区域地质复杂，洞身穿越区域的地层存在富水、溶洞、断层、高地应力、危岩落石、顺层偏压等特点，需及时对所出现的隧道二衬病害进行整治。实际对隧道二衬病害进行整治时，通常采用施作套衬的方法。套衬即衬砌，主要用于隧道二衬(即隧道二次衬砌)问题治理，在隧道二衬质量不合格时，可在原二衬结构面施做套衬，其后空隙注浆充实。实际施工时，套衬就是在既有衬砌(具体是隧道二衬)内表面再灌注...
【技术保护点】
1.一种基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构，其特征在于：包括对需整治隧道段(2)的拱墙进行支护的注浆锚固结构和对需整治隧道段(2)的拱墙进行加固的加固套衬(24)，所述加固套衬(24)布设于需整治隧道段(2)的隧道二次衬砌(1)内侧，所述注浆锚固结构布设于所述加固套衬(24)外侧；/n所述隧道二次衬砌(1)为对需整治隧道段(2)进行全断面支护的全断面支护结构，所述隧道二次衬砌(1)为钢筋混凝土衬砌；所述隧道二次衬砌(1)包括对需整治隧道段(2)的拱墙进行支护的拱墙二次衬砌和布设于需整治隧道段(2)底部的隧道仰拱，所述隧道仰拱位于所述拱墙二次衬砌正下方且二者连接为一体；所...
【技术特征摘要】
1.一种基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构，其特征在于：包括对需整治隧道段(2)的拱墙进行支护的注浆锚固结构和对需整治隧道段(2)的拱墙进行加固的加固套衬(24)，所述加固套衬(24)布设于需整治隧道段(2)的隧道二次衬砌(1)内侧，所述注浆锚固结构布设于所述加固套衬(24)外侧；
所述隧道二次衬砌(1)为对需整治隧道段(2)进行全断面支护的全断面支护结构，所述隧道二次衬砌(1)为钢筋混凝土衬砌；所述隧道二次衬砌(1)包括对需整治隧道段(2)的拱墙进行支护的拱墙二次衬砌和布设于需整治隧道段(2)底部的隧道仰拱，所述隧道仰拱位于所述拱墙二次衬砌正下方且二者连接为一体；所述隧道二次衬砌(1)外侧设置有对需整治隧道段(2)进行初期支护的隧道初期支护结构(5)，所述隧道初期支护结构(5)和隧道二次衬砌(1)组成需整治隧道段(2)的隧道支护结构；所述注浆锚固结构与所述加固套衬(24)和所述隧道支护结构均紧固连接为一体；
所述加固套衬(24)包括由混凝土浇筑成型的混凝土套衬(8)、多榀沿隧道纵向延伸方向由前向后布设于混凝土套衬(8)内的型钢拱架(23)和布设于混凝土套衬(8)内的拱形钢筋结构；所述混凝土套衬(8)与布设于其外侧的所述拱墙二次衬砌浇筑为一体，所述混凝土套衬(8)的横截面形状与所述拱墙二次衬砌的横截面形状相同；多榀所述型钢拱架(23)和所述拱形钢筋结构均浇筑于混凝土套衬(8)内；
多榀所述型钢拱架(23)呈均匀布设，每榀所述型钢拱架(23)均布设于需整治隧道段(2)的一个隧道横断面上；多榀所述型钢拱架(23)均支撑于隧道二次衬砌(1)的内壁上，多榀所述型钢拱架(23)的结构和尺寸均相同；所述型钢拱架(23)为支撑于所述拱墙二次衬砌内的拱形支架，所述型钢拱架(23)的横截面形状与所述拱墙二次衬砌的横截面形状相同；前后相邻两榀所述型钢拱架(23)之间的间距为d，其中d的取值范围为0.8m～1.2m；
所述注浆锚固结构包括多个对需整治隧道段(2)的左右两侧拱脚进行支护的锁脚锚杆组和多个对需整治隧道段(2)拱部进行支护的系统锚杆组，多个所述锁脚锚杆组沿隧道纵向延伸方向由前向后进行布设，多个所述锁脚锚杆组的结构均相同且其呈均匀布设，每个所述锁脚锚杆组均位于需整治隧道段(2)的一个隧道横断面上；多个所述系统锚杆组沿隧道纵向延伸方向由前向后进行布设且其呈均匀布设，每个所述系统锚杆组均位于需整治隧道段(2)的一个隧道横断面上；
前后相邻两个所述锁脚锚杆组之间的间距为d，每个所述锁脚锚杆组均与一榀所述型钢拱架(23)布设于同一个隧道横断面上；每个所述锁脚锚杆组均包括左右两组对称布设的锁脚锚杆(22)；一组所述锁脚锚杆(22)布设于型钢拱架(23)的左侧拱脚外侧，另一组所述锁脚锚杆(22)布设于型钢拱架(23)的右侧拱脚外侧；
每组所述锁脚锚杆(22)均包括多根并排布设于同一平面上的锁脚锚杆(22)，每组所述锁脚锚杆(22)中多根所述锁脚锚杆(22)均呈平行布设且其沿隧道延伸方向由前向后布设；每根所述锁脚锚杆(22)均由内向外逐渐向下倾斜且其与水平面之间的夹角为15°～25°，每根所述锁脚锚杆(22)内端均固定在位于其内侧的型钢拱架(23)上；
前后相邻两个所述系统锚杆组之间的间距为2d，每个所述系统锚杆组均与一榀所述型钢拱架(23)布设于同一个隧道横断面上；每个所述系统锚杆组均包括多根沿圆周方向均匀布设于同一个隧道横断面上的系统锚杆(9)，每根所述系统锚杆(9)均与其所处位置处隧道二次衬砌(1)的内壁呈垂直布设；每根所述系统锚杆(9)内端均固定在位于其内侧的型钢拱架(23)上；前后相邻两个所述系统锚杆组的系统锚杆(9)呈交错布设；
所述锁脚锚杆(22)和系统锚杆(9)均为经所述隧道支护结构后进入需整治隧道段(2)外侧围岩内的平直锚杆，所述锁脚锚杆(22)和系统锚杆(9)均为自进式锚杆且二者均为注浆锚杆；所述拱墙二次衬砌的左右两侧底部均设置有多个供锁脚锚杆(22)安装的锁脚锚杆安装孔，所述拱墙二次衬砌的拱部设置有多个供系统锚杆(9)安装的系统锚杆安装孔，所述锁脚锚杆安装孔和所述系统锚杆安装孔均为从隧道二次衬砌(1)内部由内向外钻进至需整治隧道段(2)外侧围岩内的平直钻孔。
2.按照权利要求1所述的基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构，其特征在于：所述拱墙二次衬砌拱部设置系统锚杆(9)的区域为系统锚杆布设区，所述系统锚杆布设区的圆心角为A，其中A的取值范围为135°～145°。
3.按照权利要求1所述的基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构，其特征在于：每榀所述型钢拱架(23)均由一道工字钢弯曲而成，所述工字钢的腹板呈竖直向布设，所述工字钢的一个翼板为支撑于所述拱墙二次衬砌内壁上的外侧翼板(23-1)，所述工字钢的另一个翼板为位于外侧翼板(23-1)内侧的内侧翼板(23-2)；每榀所述型钢拱架(23)均通过一个拱架固定结构固定安装在所述拱墙二次衬砌的内壁上；每个所述拱架固定结构均包括多个拱架固定件，多个所述拱架固定件的结构和尺寸均相同且其均布设于需整治隧道段(2)的同一个隧道横断面上，多个所述拱架固定件沿型钢拱架(23)的外部轮廓线进行布设，多个所述拱架固定件组成对外侧翼板(23-1)进行固定的翼板固定结构；
每个所述拱架固定件均包括前后两个对称布设的扣装件(20)，两个所述扣装件(20)分别扣装在外侧翼板(23-1)的前后两侧；每个所述扣装件(20)均包括一个扣压在外侧翼板(23-1)上的扣件(20-1)和将扣件(20-1)固定于所述隧道支护结构上的紧固件(20-2)，所述扣件(20-1)由一块平直钢板弯曲而成且其分为扣压在外侧翼板(23-1)上的扣板和布设于所述拱墙二次衬砌内壁上的固定板，所述固定板位于所述扣板外侧，所述紧固件(20-2)安装于所述固定板上；每个所述紧固件(20-2)与其所处位置处所述拱墙二次衬砌的内壁呈垂直布设，每个所述紧固件(20-2)均由内至外伸出至所述隧道支护结构外侧；所述紧固件(20-2)为化学锚栓，所述固定板上开有供所述化学锚栓安装的安装孔。
4.按照权利要求3所述的基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构，其特征在于：所述拱形钢筋结构包括多个沿隧道纵向延伸方向由前向后布设于需整治隧道段(2)内的环向钢筋组和多道均呈水平布设的纵向钢筋(3-1)，多道所述纵向钢筋(3-1)的长度均相同且其前端均布设于需整治隧道段(2)的同一个隧道横断面上；多个所述环向钢筋组的结构和尺寸均相同，每个所述环向钢筋组均布设于需整治隧道段(2)的一个隧道横断面上，多个所述环向钢筋组通过多道所述纵向钢筋(3-1)紧固连接为一体，每道所述纵向钢筋(3-1)均位于多个所述环向钢筋组内侧；
每榀所述型钢拱架(23)均布设于前后相邻两个所述环向钢筋组之间，前后相邻两榀所述型钢拱架(23)之间均布设有多个所述环向钢筋组；每榀所述型钢拱架(23)均位于多道所述纵向钢筋(3-1)外侧，每榀所述型钢拱架(23)的内侧翼板(23-2)均与多道所述纵向钢筋(3-1)焊接固定为一体；
每个所述环向钢筋组均包括多道锚固箍筋(3-4)、一道布设于隧道二次衬砌(1)内壁上的外侧环向钢筋(3-2)和一道布设于外侧环向钢筋(3-2)内侧的内侧环向钢筋(3-3)；每个所述环向...
【专利技术属性】
技术研发人员：李瑛，刘德兵，常运超，陈世轩，李世军，李向峰，田广阔，苟冰，张峰，常得胜，王存宝，
申请(专利权)人：中铁二十局集团第六工程有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61
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