一种软岩大变形隧道的高强预应力锚索支护体系制造技术

本实用新型专利技术涉及一种软岩大变形隧道的高强预应力锚索支护体系。传统采用超前注浆小导管、环向自进式中空注浆锚杆等支护措施常常难以保障软岩大变形隧道的围岩稳定性和安全性。所述支护体系包括高强预应力锚索、高强聚酯纤维柔性网和W型钢带；高强聚酯纤维柔性网铺设于围岩岩壁；W型钢带环向固定于高强聚酯纤维柔性网；W型钢带上设置有开孔，开孔对应的围岩上设置有钻孔；高强预应力锚索插入钻孔，高强预应力锚索的一端通过锚固剂固定到钻孔孔底，另一端固定到W型钢带。本实用新型专利技术改变了传统的支护结构，替换为环向高预应力锚索，在隧道开挖后迅速施作高强预应力锚索，补偿围岩应隧道开挖而造成的损失，提升围岩或恢复围岩的自承能力。承能力。承能力。

【技术实现步骤摘要】
一种软岩大变形隧道的高强预应力锚索支护体系


[0001]本技术涉及交通地下工程
，具体涉及一种软岩大变形隧道的高强预应力锚索支护体系。

技术介绍

[0002]中西部为多山地区，交通建设时桥隧比例往往较高，其中隧道是地下空间开发和利用的基本形式，在公路等交通路网中发挥着重要的作用。伴随着隧道工程建设需求量的日益增加，其穿越的地层条件、建设环境和建设难度也越来越具有挑战性，尤其是在穿越软弱破碎地层，如碳质板岩、碳质千枚岩和绿泥石片岩等时，岩体破碎松散、围岩自稳性差，开挖扰动后围岩变形速率快、变形量大，极易造成混凝土开裂掉块、钢架扭曲折断、仰拱隆起、支护变形侵限等病害问题，在建设过程中若发生过大变形问题，其施工难度极大。
[0003]同时，现场实践表明，传统采用超前注浆小导管、环向自进式中空注浆锚杆、加强钢拱架型号、减小钢架间距等支护措施常常难以保障软岩大变形隧道施工过程中围岩稳定性和支护结构的安全性。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提供一种软岩大变形隧道的高强预应力锚索支护体系，以至少解决传统支护措施难以保障软岩大变形隧道施工过程中围岩稳定性和支护结构安全性的问题。
[0005]为了达到上述目的，本技术所采用的技术方案为：
[0006]一种软岩大变形隧道的高强预应力锚索支护体系，所述支护体系包括高强预应力锚索、高强聚酯纤维柔性网和W型钢带；
[0007]所述高强聚酯纤维柔性网铺设于围岩岩壁；
[0008]所述W型钢带环向固定于所述高强聚酯纤维柔性网；所述W型钢带上设置有开孔，所述开孔对应的围岩上设置有钻孔；
[0009]所述高强预应力锚索插入所述钻孔，所述高强预应力锚索的一端通过锚固剂固定到所述钻孔孔底，另一端固定到所述W型钢带。
[0010]进一步地，所述高强预应力锚索包括钢绞线，所述钢绞线一端插入所述钻孔并通过锚固剂固定在孔底，另一端外露于所述W型钢带并通过托盘锚固。
[0011]进一步地，所述支护体系还包括钢拱架，所述钢拱架环向设置在所述高强聚酯纤维柔性网外，喷射混凝土后形成初期支护。
[0012]进一步地，所述高强预应力锚索呈矩阵型布置。
[0013]进一步地，所述高强预应力锚索为高强预应力短锚索，长度为400cm或500cm。
[0014]进一步地，所述高强预应力锚索包括高强预应力长锚索和高强预应力短锚索，所述高强预应力长锚索的长度为1000cm，所述高强预应力短锚索的长度为400cm或500cm；
[0015]所述高强预应力长锚索和所述高强预应力短锚索环向间隔布置。
[0016]进一步地，所述W型钢带环向分段布置，纵向错开。
[0017]与现有技术相比，本技术的有益效果如下：
[0018]1、本技术改变了传统的支护时机和支护结构，取消超前注浆小导管、环向自进式中空注浆锚杆和环向注浆小导管，并将其替换为环向高预应力锚索，提出了高强预应力锚索+W型钢带+钢拱架+喷射混凝土的初支体系，即在隧道开挖后迅速施作高强预应力锚索，补偿围岩应隧道开挖而造成的损失，从而提升围岩或恢复围岩的自承能力；进而施作初期支护钢拱架及喷射混凝土，使其形成完整的初支体系，起到控制变形作用。减小了施工打钻对围岩的扰动，加快了施工速度，使高预应力锚索在隧道开挖后及时施作，并尽早恢复围岩开挖前的三向应力状态，避免大变形灾害的发生，提高了隧道建设效益。
[0019]2、本技术采用了“外锚内支”的围岩体内加固及加强主动支护与被动支护相协调的共同受力的支护体系进行结构设计，即通过加强外部围岩体内加固强度、环向使用高预应力锚索对围岩进行加固，采用长短锚索结合的方式，达到对外部围岩达到深层次加固的目的，从而减小在复杂地区修建隧道时大变形灾害的发生，并对软岩大变形隧道灾害的控制具有重要意义。
[0020]3、本技术通过短锚索预应力挤压作用使软弱破碎岩体形成组合梁和承载拱，利用长锚索将组合梁和承载拱悬吊在稳定的岩体上，提升或恢复围岩的自承能力，分散周围不均布围岩荷载，减小了初支钢架承受的围岩压力，控制了大变形的发生。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
[0022]图1是传统支护体系的结构图。
[0023]图2是本技术支护体系的结构图。
[0024]图3是高强预应力锚索的结构图。
[0025]图4是高强聚酯纤维柔性网的结构图。
[0026]图5是W型钢带的结构图。
[0027]图6是高强预应力锚索的平面布置图。
[0028]图7是本技术支护体系的三维示意图。
[0029]图中标识为：
[0030]1‑
长环向注浆小导管；2
‑
中空注浆锚杆；3
‑
超前注浆导管；4
‑
短环向注浆小导管；5
‑
高强预应力长锚索；6
‑
高强预应力短锚索；7
‑
钢绞线；8
‑
高强聚酯纤维柔性网；9
‑
W型钢带；10
‑
托盘；11
‑
喷射混凝土；12
‑
钢拱架；13
‑
锚固剂。
具体实施方式
[0031]为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳实施方式。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新
型的公开内容理解的更加透彻全面。
[0032]在本专利的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
[0033]在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
[0034]如图1中的传统支护体系，包括超前注浆导管3、中空注浆锚杆2和环向注浆小导管，其中，环向注浆小导管包括长环向注浆小导管1和短环向注浆小导管4。在软岩大变形隧道施工中，这样的支护体系难以保障围岩的稳定性和支护结构的安全性，且施工进度慢，围岩扰动大。
[0035]如图2，本技术提供了一种软岩大变形隧道本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种软岩大变形隧道的高强预应力锚索支护体系，其特征在于：所述支护体系包括高强预应力锚索、高强聚酯纤维柔性网(8)和W型钢带(9)；所述高强聚酯纤维柔性网(8)铺设于围岩岩壁；所述W型钢带(9)环向固定于所述高强聚酯纤维柔性网(8)；所述W型钢带(9)上设置有开孔，所述开孔对应的围岩上设置有钻孔；所述高强预应力锚索插入所述钻孔，所述高强预应力锚索的一端通过锚固剂(13)固定到所述钻孔孔底，另一端固定到所述W型钢带(9)。2.根据权利要求1所述的一种软岩大变形隧道的高强预应力锚索支护体系，其特征在于：所述高强预应力锚索包括钢绞线(7)，所述钢绞线(7)一端插入所述钻孔并通过锚固剂(13)固定在孔底，另一端外露于所述W型钢带(9)并通过托盘(10)锚固。3.根据权利要求2所述的一种软岩大变形隧道的高强预应力锚索支护体系，其特征在于：所述支护体系还包括钢拱架(12)，所述钢拱架(12)环...

【专利技术属性】
技术研发人员：王万平，曹校勇，张亚，刘瑞辉，岳林博，
申请(专利权)人：中交第一公路勘察设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：