一种下穿溶洞的隧道支护结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种下穿溶洞的隧道支护结构，设置在位于溶洞下方的隧道内，包括多个沿隧道的轴向间隔排布的钢拱架，所述钢拱架与隧道的截面适配，还包括设置在钢拱架和开挖边界之间的纵向连接层和拼接连接层，所述纵向连接层包括多根沿隧道的轴向布置的导管，多根所述导管沿开挖边界表面均匀排布；所述拼接连接层包括多个钢垫块和多个拼块，所述钢垫块对应连接于各导管和各钢拱架的相交位置处，所述拼块相互拼接连接并填充于拼接连接层中除开钢垫块的位置处。本实用新型专利技术的下穿溶洞的隧道支护结构具有结构简单、施工方便、整体性好和安全可靠等优点。安全可靠等优点。安全可靠等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种下穿溶洞的隧道支护结构


[0001]本技术涉及隧道施工
，尤其涉及一种下穿溶洞的隧道支护结构。

技术介绍

[0002]传统的隧道溶洞的支护在落石冲击荷载的作用下，初期支护很容易开裂，甚至造成隧道垮塌。在溶腔的施工中，稍出差错或处理不及时都会给工程及其后的运营留下隐患，因此下穿溶洞的隧道支护对结构的整体性要求极高，然而此类结构受地形影响严重，传统支护大多施工期长，且施工复杂，难以满足高整体性的要求，施工效率低，建成后维修频繁，经济效益差。

技术实现思路

[0003]本技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、施工方便、整体性好和安全可靠的下穿溶洞的隧道支护结构。
[0004]为解决上述技术问题，本技术提出的技术方案为：
[0005]一种下穿溶洞的隧道支护结构，设置在位于溶洞下方的隧道内，包括多个沿隧道的轴向间隔排布的钢拱架，所述钢拱架与隧道的截面适配，还包括设置在钢拱架和开挖边界之间的纵向连接层和拼接连接层，所述纵向连接层包括多根沿隧道的轴向布置的导管，多根所述导管沿开挖边界表面均匀排布；所述拼接连接层包括多个钢垫块和多个拼块，所述钢垫块对应连接于各导管和各钢拱架的相交位置处，所述拼块相互拼接连接并填充于拼接连接层中除开钢垫块的位置处。
[0006]作为上述技术方案的进一步改进：
[0007]所述拼块沿隧道的轴向的长度与钢拱架的间距适配，拼块的两端搭接于相邻的两个钢拱架上。
[0008]所述拼块为钢筋混凝土预制的块状结构，其一侧边缘设有凹形槽，另一侧边缘设有与凹形槽结构适配的凸形肋条，相邻的两拼块通过凸形肋条卡入凹形槽内实现拼接。
[0009]所述拼块的厚度和钢垫块的厚度相同。
[0010]所述纵向连接层还包括填充于各导管之间的注射混凝土结构，所述拼块上设有用于注射形成注射混凝土结构的灌浆口。
[0011]所述钢拱架的外部还浇筑覆盖有衬砌。
[0012]相邻两个钢拱架之间的间距为0.5m～0.8m。
[0013]相邻两根导管之间的间距为30cm～50cm。
[0014]与现有技术相比，本技术的优点在于：
[0015]本技术的下穿溶洞的隧道支护结构，设置在位于溶洞下方的隧道内，包括多个沿隧道的轴向间隔排布的钢拱架，钢拱架为与隧道的截面适配的底部开口的环圈形，作为临时支护的主要受力结构。在钢拱架和开挖边界之间还设置有纵向连接层和拼接连接层，纵向连接层包括多根沿隧道的轴向布置的导管，多根导管紧贴于开挖边界内侧面，沿开
挖边界表面均匀排布，轴向布置的导管为隧道提供了纵向支承，起到了贯连隧道前后段的连接功能，加强了隧道支护结构的纵向整体性。拼接连接层包括多个钢垫块和多个拼块，纵向设置的导管与沿隧道截面布置的钢拱架总会存在相交之处，钢垫块对应连接于各导管和各钢拱架的相交位置处，将作为纵向贯连和支撑的导管与隧道当前段的主要支撑结构的钢拱架连接起来，使前后多个钢拱架受力均衡，进一步加强了支护结构的整体性。拼块相互拼接连接并填充于拼接连接层中除开钢垫块的位置处，为支护结构抵抗隧道岩壁的径向力提供了有力支撑，保证隧道支护结构的完整和致密。本支护结构整体性强，能够有效支撑溶洞下方即隧道上方围岩，防止溶洞坍塌，保护隧道施工安全，并且结构简单，相对于其它支护结构具有施工速度快且工程成本低的优点。
附图说明
[0016]图1是本技术的下穿溶洞的隧道支护结构的示意图；
[0017]图2是本技术的下穿溶洞的隧道支护结构中各结构的相对位置示意图；
[0018]图3是本技术的下穿溶洞的隧道支护结构中拼块的拼接结构示意图；
[0019]图4是本技术的下穿溶洞的隧道支护结构中拼接连接层的展开结构示意图。
[0020]图例说明：1、溶洞；2、隧道；3、钢拱架；4、纵向连接层；41、导管；42、注射混凝土结构；5、拼接连接层；51、钢垫块；52、拼块；6、衬砌。
具体实施方式
[0021]为了便于理解本技术，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本技术做更全面、细致地描述，但本技术的保护范围并不限于以下具体实施例。
[0022]实施例：
[0023]如图1和图2所示，A处所指即为待支护隧道的开挖边界。本实施例的下穿溶洞的隧道支护结构，设置在位于溶洞1下方的隧道2内，包括多个沿隧道2的轴向间隔排布的钢拱架3，钢拱架3为与隧道2的截面适配的底部开口的环圈形，作为临时支护的主要受力结构。在钢拱架3和开挖边界之间还设置有纵向连接层4和拼接连接层5，纵向连接层4包括多根沿隧道2的轴向布置的导管41，多根导管41紧贴于开挖边界内侧面，沿开挖边界表面均匀排布，轴向布置的导管41为隧道2提供了纵向支承，起到了贯连隧道2前后段的连接功能，加强了隧道2支护结构的纵向整体性。拼接连接层5包括多个钢垫块51和多个拼块52，纵向设置的导管41与沿隧道2截面布置的钢拱架3总会存在相交之处，钢垫块51对应连接于各导管41和各钢拱架3的相交位置处，将作为纵向贯连和支撑的导管41与隧道2当前段的主要支撑结构的钢拱架3连接起来，使前后多个钢拱架3受力均衡，进一步加强了支护结构的整体性。如图4所示，拼块52相互拼接连接并填充于拼接连接层中除开钢垫块51的位置处，为支护结构抵抗隧道岩壁的径向力提供了有力支撑，保证隧道2支护结构的完整和致密。本支护结构整体性强，能够有效支撑溶洞1下方即隧道2上方围岩，防止溶洞1坍塌，保护隧道2施工安全，并且结构简单，相对于其它支护结构具有施工速度快且工程成本低的优点。
[0024]本实施例中，导管41由于是内部中空结构，因此重量轻，但是强度依旧很高，还能够作为之后开挖的岩层的注浆管，通过导管41进行注浆。
[0025]本实施例中，拼块52沿隧道2的轴向的长度与钢拱架3的间距适配，拼块52的两端
搭接于相邻的两个钢拱架3上，将接合位置处设置在钢拱架3上，避免径向力导致拼块52翻转。
[0026]本实施例中，如图3所示，拼块52为钢筋混凝土预制的块状结构，其一侧边缘设有凹形槽，另一侧边缘设有与凹形槽结构适配的凸形肋条，相邻的两拼块52通过凸形肋条卡入凹形槽内实现拼接。
[0027]本实施例中，拼块52的厚度和钢垫块51的厚度相同，二者形成一平整的层面，方便后续施工注浆以及浇筑，并且平整的层面进一步强化了拼接连接层5的整体性。
[0028]本实施例中，纵向连接层4还包括填充于各导管41之间的注射混凝土结构42，拼块52上设有用于注射形成注射混凝土结构42的灌浆口，注浆时，以设定的压力通过灌浆口进行注浆。
[0029]本实施例中，钢拱架3的外部还浇筑覆盖有衬砌6，衬砌6完成后形成整体的支护结构。施工时，每开挖一个循环进尺，就架设一钢拱架3，相邻两个钢拱架3之间的间距为0.5m～0.8m；通过现场勘测发现隧道2上方将出现溶洞1时，采用短进尺弱爆破方法，沿开挖边界打入导管41，相邻两根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种下穿溶洞的隧道支护结构，设置在位于溶洞(1)下方的隧道(2)内，包括多个沿隧道(2)的轴向间隔排布的钢拱架(3)，所述钢拱架(3)与隧道(2)的截面适配，其特征在于：还包括设置在钢拱架(3)和开挖边界之间的纵向连接层(4)和拼接连接层(5)，所述纵向连接层(4)包括多根沿隧道(2)的轴向布置的导管(41)，多根所述导管(41)沿开挖边界表面均匀排布；所述拼接连接层(5)包括多个钢垫块(51)和多个拼块(52)，所述钢垫块(51)对应连接于各导管(41)和各钢拱架(3)的相交位置处，所述拼块(52)相互拼接连接并填充于拼接连接层(5)中除开钢垫块(51)的位置处。2.根据权利要求1所述的下穿溶洞的隧道支护结构，其特征在于：所述拼块(52)沿隧道(2)的轴向的长度与钢拱架(3)的间距适配，拼块(52)的两端搭接于相邻的两个钢拱架(3)上。3.根据权利要求1所述的下穿溶洞的隧道支护结构，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊桦，邹金峰，张家生，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：新型
国别省市：