一种用于多年冻土地区高速公路隧道支护的方法技术

本发明专利技术涉及隧道支护技术领域，公开了一种用于多年冻土地区高速公路隧道支护的方法，包括以下步骤：S1、通过挖掘机对隧道内的上台阶围岩开挖，边角处通过人工风镐开挖，并通过挖机清理开挖后的渣土，开挖后，测量开挖长宽度，然后在开挖区域处安装弧形钢板进行初期支护；S2、在隧道拱顶上钻孔，孔径大于超前小导管管径的12

【技术实现步骤摘要】
一种用于多年冻土地区高速公路隧道支护的方法


[0001]本专利技术涉及隧道支护
，具体是一种用于多年冻土地区高速公路隧道支护的方法。

技术介绍

[0002]青藏铁路昆仑山隧道地处高原高寒冻土地区，青藏高原海拔高，昼夜温差大，有些地区常年处于冻结状态，冻融变化频繁，并且由于高速公路隧道施工时的不规范操作，会加剧冻土的融化，常规的支护方法难以起到防渗水的目的，同时随着使用年限的增加，隧道内各结构之间的位移量也逐渐增加，整体性能不够稳定，容易出现坍塌现象。因此，本领域技术人员提供了一种用于多年冻土地区高速公路隧道支护的方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种用于多年冻土地区高速公路隧道支护的方法，通过该支护方法的高速公路隧道避免了锚杆钻孔对原状冻土的扰动，有助于围岩稳定，而随着使用年限的增加，各结构之间的位移量也较低，整体性能更加稳定，能够在恶劣天气下正常使用，降低了自身坍塌概率，同时还可以提高高速公路隧道的支撑强度，渗水率和孔隙率更低，各构件之间更加紧凑，防水效果得到提升，降低雨水的侵蚀。
[0004]为实现上述目的，专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种用于多年冻土地区高速公路隧道支护的方法，包括以下步骤：
[0006]S1、通过挖掘机对隧道内的上台阶围岩开挖，边角处通过人工风镐开挖，并通过挖机清理开挖后的渣土，开挖后，测量开挖长宽度，然后在开挖区域处安装弧形钢板进行初期支护；
[0007]S2、在隧道拱顶上钻孔，孔径大于超前小导管管径的12
‑
18mm，然后沿着开挖后的隧道拱顶处架设超前小导管，并在超前小导管和孔之间安装支架，用于锁紧超前小导管，接着在超前小导管内注入混凝土A加固；
[0008]S3、对隧道内的上台阶开挖，在上台阶上人工架设弧形支架，沿着隧道洞内布设锚杆安装位置，并对确定后的锚杆安装位置进行标记和记录，然后沿着隧道洞内横向等距钻取6
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12个螺孔，将外部螺栓旋入螺孔内，对锚杆进行锁紧；
[0009]S4、对隧道内的下台阶开挖，在下台阶上预留多组架设槽，并在架设槽内人工架设多组双层弧形支架，在双层弧形支架的外围长度方向上焊接2
‑
6个加强筋，在双层弧形支架的外围浇注混凝土B，直至混凝土成型。
[0010]作为专利技术再进一步的方案：所述步骤S1中上台阶围岩的开挖形状为拱形，开挖宽度为10
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15m，开挖长度为50
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80m。
[0011]作为专利技术再进一步的方案：所述上台阶的开挖高度控制在1.4
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1.8m，锚杆锁紧后，在锚杆的外围铺设防护网，防护网与围岩间距3.2～3.8cm，并在防护网和围岩的缝隙处填
充密封材料，接着向防护网和围岩缝隙处初次喷射混凝土，带混凝土成型后，向防护网中部二次喷射混凝土，直至混凝土成型。
[0012]作为专利技术再进一步的方案：所述下台阶的开挖高度控制在1.85
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1.95m，双层弧形支架外围浇注的混凝土成型前，对混凝土进行分成捣实，混凝土浇筑后养护3天，并通过混凝土强度测试仪对混凝土的强度进行检测，当强度超过初始图纸设计强度的80
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95％时即可。
[0013]作为专利技术再进一步的方案：所述步骤S1中的弧形钢板上开设有注浆孔，在注浆孔内注浆，对初期支护背后进行封堵处理。
[0014]作为专利技术再进一步的方案：所述混凝土A的原料配比为：砂350
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450kg、水80
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100kg、胶结料420
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460kg、增强剂100
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150kg、发泡剂50
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80kg和掺合料80
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120kg，其投料顺序为：先倒入砂和胶结料干拌，然后加入水和发泡剂，再加入增强剂和掺合料持续搅拌10
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20min即得成品。
[0015]作为专利技术再进一步的方案：所述掺合料由火山灰和粉煤灰按照质量比1:1混合而成，所述胶结料是由45
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55％水泥、20
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30％矿粉和22
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28％的磨细砂混合而成。
[0016]作为专利技术再进一步的方案：所述混凝土B的原料配比为：改性偏高岭土40
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80kg、石英砂30
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60kg、去离子水80
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120kg、硅粉70
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110kg、减水剂50
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70kg和骨料90
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110kg，其中骨料的粒径为15
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20mm，其投料顺序为：先倒入改性偏高岭土和硅粉，然后加入去离子水和骨料，接着倒入减水剂，最后倒入石英砂混合均匀即得成品。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：通过该支护方法的高速公路隧道避免了锚杆钻孔对原状冻土的扰动，有助于围岩稳定，而随着使用年限的增加，各结构之间的位移量也较低，整体性能更加稳定，能够在恶劣天气下正常使用，降低了自身坍塌概率，同时还可以提高高速公路隧道的支撑强度，渗水率和孔隙率更低，各构件之间更加紧凑，防水效果得到提升，降低雨水的侵蚀。
具体实施方式
[0018]实施例1
[0019]一种用于多年冻土地区高速公路隧道支护的方法，包括以下步骤：
[0020]S1、通过挖掘机对隧道内的上台阶围岩开挖，边角处通过人工风镐开挖，并通过挖机清理开挖后的渣土，开挖后，测量开挖长宽度，然后在开挖区域处安装弧形钢板进行初期支护；
[0021]S2、在隧道拱顶上钻孔，孔径大于超前小导管管径的14mm，然后沿着开挖后的隧道拱顶处架设超前小导管，并在超前小导管和孔之间安装支架，用于锁紧超前小导管，接着在超前小导管内注入混凝土A加固；
[0022]S3、对隧道内的上台阶开挖，在上台阶上人工架设弧形支架，沿着隧道洞内布设锚杆安装位置，并对确定后的锚杆安装位置进行标记和记录，然后沿着隧道洞内横向等距钻取8个螺孔，将外部螺栓旋入螺孔内，对锚杆进行锁紧；
[0023]S4、对隧道内的下台阶开挖，在下台阶上预留多组架设槽，并在架设槽内人工架设多组双层弧形支架，在双层弧形支架的外围长度方向上焊接3个加强筋，在双层弧形支架的外围浇注混凝土B，直至混凝土成型。
[0024]优选的：步骤S1中上台阶围岩的开挖形状为拱形，开挖宽度为12m，开挖长度为60m。
[0025]优选的：上台阶的开挖高度控制在1.5m，锚杆锁紧后，在锚杆的外围铺设防护网，防护网与围岩间距3.4cm，并在防护网和围岩的缝隙处填充密封材料，接着向防护网和围岩缝隙处初次喷射混凝土，带混凝土成型后，向防护网中部二次喷射混凝土，直至混凝土成型。
[0026]优选的：下台阶的开挖高度控制在1.88m，双层弧形支架外围浇注的混凝土成型前，对混凝土进行分成捣实，混凝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于多年冻土地区高速公路隧道支护的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、通过挖掘机对隧道内的上台阶围岩开挖，边角处通过人工风镐开挖，并通过挖机清理开挖后的渣土，开挖后，测量开挖长宽度，然后在开挖区域处安装弧形钢板进行初期支护；S2、在隧道拱顶上钻孔，孔径大于超前小导管管径的12
‑
18mm，然后沿着开挖后的隧道拱顶处架设超前小导管，并在超前小导管和孔之间安装支架，用于锁紧超前小导管，接着在超前小导管内注入混凝土A加固；S3、对隧道内的上台阶开挖，在上台阶上人工架设弧形支架，沿着隧道洞内布设锚杆安装位置，并对确定后的锚杆安装位置进行标记和记录，然后沿着隧道洞内横向等距钻取6
‑
12个螺孔，将外部螺栓旋入螺孔内，对锚杆进行锁紧；S4、对隧道内的下台阶开挖，在下台阶上预留多组架设槽，并在架设槽内人工架设多组双层弧形支架，在双层弧形支架的外围长度方向上焊接2
‑
6个加强筋，在双层弧形支架的外围浇注混凝土B，直至混凝土成型。2.根据权利要求1所述的一种用于多年冻土地区高速公路隧道支护的方法，其特征在于，所述步骤S1中上台阶围岩的开挖形状为拱形，开挖宽度为10
‑
15m，开挖长度为50
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80m。3.根据权利要求1所述的一种用于多年冻土地区高速公路隧道支护的方法，其特征在于，所述上台阶的开挖高度控制在1.4
‑
1.8m，锚杆锁紧后，在锚杆的外围铺设防护网，防护网与围岩间距3.2～3.8cm，并在防护网和围岩的缝隙处填充密封材料，接着向防护网和围岩缝隙处初次喷射混凝土，带混凝土成型后，向防护网中部二次喷射混凝土，直至混凝土成型。4.根据权利要求1所述的一种用于多年冻土地区高速公路隧道支护的方法，其特征在于，所述下台阶的开挖高度控制在1.85
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1.95m，双层弧形支架外围浇注的混凝土成型前，对混凝土进行分成捣实，混凝土浇筑后养护3天，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王青志，房建宏，徐安花，李积珍，苏延桂，周文俊，张勤帅，王晨威，申鹏，
申请(专利权)人：青海大学，
类型：发明
国别省市：