本实用新型专利技术一种适用于破碎围岩条件下的隧洞强支护结构，包括用于隧洞超前支护的管棚和若干榀拱形的钢拱架，所述管棚设置隧道的顶拱区域，所述钢拱架沿隧洞方向设置，所述钢拱架内侧设置有若干钢筋拉杆，各榀钢拱架之间通过所述钢筋拉杆连接，钢拱架的两侧设有锁定锚杆，隧洞的顶拱及边墙的内壁设有素混凝土层，在素混凝土层内侧设有覆盖所有钢拱架的挂网喷混凝土层。本方案主要通过管棚在每一个循环开挖前进行超前支护，然后通过钢拱架对开挖后的隧洞提供内部支撑。各榀钢拱架之间通过所述钢筋拉杆连接，并通过浇筑挂网喷混凝土层，形成整体支护钢拱架结构，在隧洞内形成围岩稳定受力圈，避免或减少了隧洞支护问题造成的塌方事故。事故。事故。
【技术实现步骤摘要】
一种适用于破碎围岩条件下的隧洞强支护结构
[0001]本技术公开了一种适用于破碎围岩条件下的隧洞强支护结构，适用于破碎围岩条件下隧洞开挖支护领域。
技术介绍
[0002]引水发电系统位于地下的水电站，其地下交通隧洞众多，包括进厂交通洞、通风兼安全洞、施工支洞等，这些隧洞洞轴线长，洞线周边围岩条件复杂，难以避免会遇到破碎围岩条件，面对破碎围岩条件下的隧洞支护方式多种多样，结构复杂，有些可操作性较差，普适性不强。
技术实现思路
[0003]本技术是为了克服现有技术中的上述不足之处，提供结构简单、普适性强的一种破碎围岩条件下隧洞强支护结构。
[0004]为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0005]本技术的一种适用于破碎围岩条件下的隧洞强支护结构，包括用于隧洞超前支护的管棚和若干榀拱形的钢拱架，所述管棚设置隧道的顶拱区域，所述钢拱架沿隧洞方向设置，所述钢拱架内侧设置有若干钢筋拉杆，各榀钢拱架之间通过所述钢筋拉杆连接，钢拱架的两侧设有锁定锚杆，隧洞的顶拱及边墙的内壁设有素混凝土层，在素混凝土层内侧设有覆盖所有钢拱架的挂网喷混凝土层。
[0006]作为优选，钢拱架包括拱形部和连接拱形部两端的直脚部，所述锁定锚杆包括锁腰锚杆和锁脚锚杆，所述锁腰锚杆设置在钢拱架的拱形部和直脚部连接区域，所述锁脚锚杆设置在钢拱架的直脚部的下半部分。
[0007]作为优选，所述管棚包括若干热轧无缝钢管，所述热轧无缝钢管前端呈尖锥状，热轧无缝钢管的管壁设有注浆孔。
[0008]作为优选，所述支护结构还包括系统锚杆，所述系统锚杆沿隧洞顶拱及边墙辐射状设置。
[0009]作为优选，所述支护结构还包括排水结构，所述排水结构包括系统排水孔、软式透水管和排水沟，所述系统排水孔沿隧洞的顶拱及边墙辐射状设置，所述排水沟沿着隧洞路面两侧布置，所述软式透水管沿隧洞的顶拱及边墙布置，软式透水管串联系统排水孔并接入排水沟。
[0010]作为优选，所述隧洞顶拱及边墙在挂网喷混凝土层内侧覆盖有EVA复合防水板。
[0011]作为优选，所述隧洞顶拱、边墙及底板部位浇筑有厚衬砌混凝土。
[0012]作为优选，所述系统锚杆间排距为1m
×
1m，直径为25mm，长度为4.5m，入岩4.2m，位于所述钢拱架附近的系统锚杆与所述钢拱架焊接连接。
[0013]作为优选，系统排水孔间排距为3m
×
3m，孔径为50mm，长度为3m。
[0014]本方案主要通过管棚在每一个循环开挖前进行超前支护，然后通过钢拱架对开挖
后的隧洞提供内部支撑。钢筋拉杆分布于钢拱架内外两侧，各榀钢拱架之间通过所述钢筋拉杆连接，并通过浇筑挂网喷混凝土层，形成整体支护钢拱架结构。钢拱架还设有锁腰锚杆和锁脚锚杆插入岩体，将钢拱架和岩体紧密固定，在隧洞内形成围岩稳定受力圈，避免或减少了隧洞支护问题造成的塌方事故。本技术的技术方案可应对大多数破碎围岩条件下的隧洞的支护需求，可操作性强，并且能够适应多数施工要求。
附图说明
[0015]图1是本技术的整体立面图。
[0016]图2是本技术的管棚布置详图。
[0017]图3是本技术的管棚支护用热轧无缝钢管的结构图。
[0018]图4是本技术的钢拱架立面图。
[0019]图中标注：1、隧洞；2、管棚；3、热轧无缝钢管；4、注浆孔；5、素混凝土层；6、钢拱架；8、钢筋拉杆；9、锁腰锚杆；10、锁脚锚杆；11、混凝土预制块；12、挂网喷混凝土层；13、系统锚杆；14、系统排水孔；15、软式透水管；16、排水沟；17、双通排水管；18、单通排水管；19、EVA复合防水板；20、厚衬砌混凝土。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步描述。
[0021]如图1、图2所示，本技术的一种适用于破碎围岩条件下的隧洞强支护结构，包括用于隧洞1超前支护的管棚2、若干榀拱形的钢拱架6、系统锚杆13和排水结构。
[0022]如图2、图3所示，所述管棚2设置隧道1的顶拱区域。所述管棚2包括若干热轧无缝钢管3，所述热轧无缝钢管3前端呈尖锥状，热轧无缝钢管3的管壁设有注浆孔4。所述热轧无缝钢管3沿隧道顶拱周边以1
°
外插角打入围岩，环向布置间距为300mm。所述热轧无缝钢管3有3m和6m长两种形式，施工所述管棚2时相邻所述管棚2第一节所述热轧无缝钢管3交替采用3m和6m两种长度的钢花管，其余节数均采用6m长的钢花管，以保证同一截面安装接头不超过50％。
[0023]如图4所示，所述钢拱架6沿隧洞1方向设置，所述钢拱架6内侧设置有若干钢筋拉杆8，各榀钢拱架6之间通过所述钢筋拉杆8连接，钢拱架6的两侧设有锁定锚杆。钢拱架6包括拱形部和连接拱形部两端的直脚部，所述锁定锚杆包括锁腰锚杆9和锁脚锚杆10，所述锁腰锚杆9设置在钢拱架6的拱形部和直脚部连接区域，所述锁脚锚杆10设置在钢拱架6的直脚部的下半部分。所述钢拱架6基础采用混凝土预制块11。
[0024]所述系统锚杆13沿隧洞1顶拱及边墙辐射状设置并插入隧洞1岩壁内。所述系统锚杆13间排距为1m
×
1m，直径为25mm，长度为4.5m，入岩4.2m，位于所述钢拱架6附近的系统锚杆13与所述钢拱架6焊接连接。
[0025]所述支护结构还包括排水结构，所述排水结构包括系统排水孔14、软式透水管15和排水沟16，所述系统排水孔14沿隧洞1的顶拱及边墙辐射状设置钻入隧洞1岩壁内。所述排水沟16沿着隧洞1路面两侧布置，所述软式透水管15沿隧洞1的顶拱及边墙布置，软式透水管15串联系统排水孔14并接入排水沟16。所述系统排水孔14与软式透水管15之间通过HDPE双通排水管17连接，所述软式透水管15与所述排水沟16之间通过HDPE单通排水管18连
接。系统排水孔14间排距为3m
×
3m，孔径为50mm，长度为3m。
[0026]隧洞1的顶拱及边墙的内壁设有素混凝土层5，在素混凝土层5内侧设有覆盖所有钢拱架6的挂网喷混凝土层12。所述隧洞1顶拱及边墙在挂网喷混凝土层12内侧覆盖有EVA复合防水板19。所述隧洞1顶拱、边墙及底板部位立模浇筑厚衬砌混凝土20。素混凝土层5厚度为50mm。挂网喷混凝土层12厚度为250mm。所述钢拱架6选取I18型工字钢，间距500mm。
[0027]本方案主要通过管棚在每一个循环开挖前进行超前支护，然后通过钢拱架对开挖后的隧洞提供内部支撑。钢筋拉杆分布于钢拱架内外两侧，各榀钢拱架之间通过所述钢筋拉杆连接，并通过浇筑挂网喷混凝土层，形成整体支护钢拱架结构。钢拱架还设有锁腰锚杆和锁脚锚杆插入岩体，将钢拱架和岩体紧密固定，在隧洞内形成围岩稳定受力圈，避免或减少了隧洞支护问题造成的塌方事故。本技术的技术方案可应对大多数破碎围岩条件下的隧洞的支护需求，可操作性强，并且能够适应多数施工要本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于破碎围岩条件下的隧洞强支护结构，其特征是，包括用于隧洞(1)超前支护的管棚(2)和若干榀拱形的钢拱架(6)，所述管棚(2)设置隧洞(1)的顶拱区域，所述钢拱架(6)沿隧洞(1)方向设置，所述钢拱架(6)内侧设置有若干钢筋拉杆(8)，各榀钢拱架(6)之间通过所述钢筋拉杆(8)连接，钢拱架(6)的两侧设有锁定锚杆，隧洞(1)的顶拱及边墙的内壁设有素混凝土层(5)，在素混凝土层(5)内侧设有覆盖所有钢拱架(6)的挂网喷混凝土层(12)。2.根据权利要求1所述的一种适用于破碎围岩条件下的隧洞强支护结构，其特征是，钢拱架(6)包括拱形部和连接拱形部两端的直脚部，所述锁定锚杆包括锁腰锚杆(9)和锁脚锚杆(10)，所述锁腰锚杆(9)设置在钢拱架(6)的拱形部和直脚部连接区域，所述锁脚锚杆(10)设置在钢拱架(6)的直脚部的下半部分。3.根据权利要求1所述的一种适用于破碎围岩条件下的隧洞强支护结构，其特征是，所述管棚(2)包括若干热轧无缝钢管(3)，所述热轧无缝钢管(3)前端呈尖锥状，热轧无缝钢管(3)的管壁设有注浆孔(4)。4.根据权利要求1所述的一种适用于破碎围岩条件下的隧洞强支护结构，其特征是，所述支护结构还包括系统锚杆(13)，所述系统锚杆(13)沿隧洞(1)顶拱及边墙辐射状设置。5.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵修龙，谷金操，鲍利发，方丹，丁兵勇，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：
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