一种黄土地裂缝隧道支护结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种黄土地裂缝隧道支护结构，包括管棚、初期支护层、二次衬砌层，初期支护层与二次衬砌层之间设置有若干段栅格拱架，相邻所述栅格拱架之间通过连接装置连接；隧道底部还设置有筏板，筏板与隧道底部之间由上至下还设置有碎石垫层与砂层；二次衬砌层设置有变形缝，变形缝内安装有止水带组件。本实用新型专利技术提供保证黄土地裂缝隧道施工时，能够有效控制支护结构的变形和内力，避免隧道中因地裂缝上盘下沉引起不均匀沉降、拉裂和错动位移，造成隧道结构破坏，提高隧道支护结构的安全性和可靠性，适宜广泛推广应用。适宜广泛推广应用。适宜广泛推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种黄土地裂缝隧道支护结构


[0001]本技术隧道施工
，具体是指一种黄土地裂缝隧道支护结构。

技术介绍

[0002]现有地裂缝活动会对隧道结构产生不利影响，其致灾机理是地裂缝上盘下沉，从而引起不均匀沉降、拉裂和错动位移，进而导致建筑物、地下洞室开裂或坍塌以及路基和管道的错动和断裂。在黄土地区还会伴有地表水沿地裂缝入渗和潜蚀，引起黄土湿陷，进而产生不均匀沉降变形，对建（构）筑物造成二次破坏，同时对工程场地土的性质产生影响。
[0003]当前，针对地裂缝活动还没有一套完善的方法，其防治措施主要包括：
①
对地裂缝采取避让的方法；
②
对影响带内的建筑进行地基处理、基础加固和结构加强；
③ꢀ
对地下管线采用柔性接头来加强抗断设计；
④
对地面道路工程采用柔性材料换填或简支桥梁跨越
⑤
对于地铁跨越地裂缝时，采用分段设缝、扩大上盘隧道断面和防水措施；
⑥
限制或禁止地下水、特别是承压水的开采，同时做好地表排水措施。但主动避让地裂缝会造成土地资源的严重浪费，限制承压水开采这一措施比较有效但后期执行难度大，常会有地下水偷采难以有效管理，可行性较小。
[0004]从地面沉降区构造地裂缝活动本质原因的分析可知：没有地面沉降，地裂缝将不会出现较大的活动；没有地裂缝位置的不均匀地面沉降，也就没有地裂缝的超常活动。要控制地面沉降区地裂缝的活动，必须控制地面沉降或不产生不均匀地面沉降，禁止承压水开采和完全控制地面沉降是控制地裂缝活动的根本措施，而控制承压水的开采和承压水位异常波动难度较大，使得人工调控的地裂缝活动应对措施变得尤为有效。因而，需设计一种结构可靠、设计合理、施工方便且实际效果好的黄土地裂缝隧道结构。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种能够保证黄土地裂缝隧道施工时，有效控制支护结构的变形和内力，避免隧道中因地裂缝上盘下沉引起不均匀沉降、拉裂和错动位移，造成隧道结构破坏，提高隧道安全性和可靠性的隧道支护结构。
[0006]为了实现上述目的，本技术通过下述技术方案实现：一种黄土地裂缝隧道支护结构，包括由外到内依次设置在隧道内壁的管棚、初期支护层、二次衬砌层，所述初期支护层与二次衬砌层之间设置有若干段栅格拱架，相邻所述栅格拱架之间通过能够减小结构变形以及支护结构内部应力的连接装置连接；隧道底部还设置有筏板，所述筏板与隧道底部之间由上至下还设置有碎石垫层与砂层；所述二次衬砌层设置有变形缝，所述变形缝内安装有止水带组件。
[0007]为了更好地实现本技术，进一步地，所述初期支护层有外层的混凝土薄层以及内层的泡沫混凝土层构成。
[0008]为了更好地实现本技术，进一步地，所述栅格拱架数量为四段，且左右两侧的栅格拱架以隧道的中心线呈轴对称。
[0009]为了更好地实现本技术，进一步地，所述连接装置包括中部的保护套，所述保护套两端分别安装有隔板，所述隔板一端置于保护套内，另一端延伸出保护套嵌入栅格拱架侧壁，置于保护套内的隔板之间还连接有阻尼器。
[0010]为了更好地实现本技术，进一步地，所述止水带组件主要包括一条通过钢板压实并通过螺栓将其固定在初期支护层上的背贴止水带，以及两条设置于二次衬砌层的中埋止水带，所述背贴止水带与中埋止水带之间，以及中埋止水带之间均设置有填充物，两条所述中埋止水带中部均设置有防水板，所述防水板之间设置有止水带阻尼器。
[0011]上述一种黄土地裂缝隧道支护结构的施工方法，包括以下步骤：
[0012]S1：进行施工准备，具体包括进行场地勘察与整平并选用合适的施工机具，以及准备好满足施工要求的加工场和管棚工作室；
[0013]S2：进行管棚施工；
[0014]S3：采用三台阶分部法，进行隧道挖掘施工，并完成初期支护层、栅格拱架的施工过程；
[0015]S4：对进行基底加工；
[0016]S5：进行二次衬砌层的施工，并针对二次衬砌层存在的变形缝，安装止水带组件。
[0017]为了更好地实现本技术的方法，进一步地，所述步骤S2进行管棚施工的具体过程为：
[0018]S21：根据施工图纸，固定好钻机并用水平尺调平；
[0019]S22：通过人工与机具结合，缓慢顶入孔钢花管并注浆至浆液较为浓稠；
[0020]S23：注浆完成后顶入无孔钢管并检查注浆质量；
[0021]S24：重复步骤S22~S23，直至布满设计断面，由两侧对称向中间靠近，完成管棚施工。
[0022]为了更好地实现本技术的方法，进一步地，所述步骤S3施工的具体过程为：
[0023]S31：采用三台阶分部施工法，将之分成上台阶部，中台阶部，下台阶部；
[0024]S32：上台阶部的施工过程为：
[0025]S321：上台阶部环形开挖，预留核心土，每循环进尺0.5m；
[0026]S322：开挖上台阶部，沿隧道开挖轮廓线环向开挖上台阶部；
[0027]S323：对已开挖断面立即初喷薄层混凝土3~5cm封闭开挖面；
[0028]S324：对薄层混凝土以下喷泡沫混凝土；
[0029]S325：在洞外的加工场内根据格栅拱架设计图样，按照1：1比例进行实地放样，确定主要杆件下料尺寸，制作拱架加工工作台并根据线型制作加工模具，分单元加工格栅拱架并检查其尺寸、焊接质量；
[0030]S326：架设上台阶部的格栅拱架；
[0031]S327：通过连接装置拼接上台阶部左右两侧的格栅拱架，并施作锁脚锚杆，相邻两格栅拱架间通过沿隧道纵向布置的连接钢筋固定为一体；
[0032]S328：对格栅拱架以下挂钢筋网片喷泡沫混凝土；
[0033]S33：中台阶部的施工过程为：
[0034]S331：上台阶部施工至设计距离后，两侧交错开挖中台阶部，开挖进尺控制在每循环两格栅拱架间距；
[0035]S332：一个循环结束后对已开挖断面立即初喷薄层混凝土3~5cm封闭开挖面；
[0036]S333：对薄层混凝土以下喷泡沫混凝土；
[0037]S334：在洞外的加工场内根据格栅拱架设计图样，按照1：1比例进行实地放样，确定主要杆件下料尺寸，制作格栅拱架加工工作台并根据线型制作加工模具，分单元加工格栅拱架并检查其尺寸、焊接质量；
[0038]S335：架设中台阶部的格栅拱架；
[0039]S336：通过连接装置将上台阶部的格栅拱架与中台阶部的格栅拱架拼接并施作锁脚锚杆，相邻两格栅拱架间通过沿隧道纵向布置的连接钢筋固定为一体；
[0040]S337：对格栅拱架以下挂钢筋网片喷泡沫混凝土；
[0041]S34：下台阶部的施工过程为：
[0042]S341：定位放线确定开挖位置并做好明显标记；
[0043]S342：向下开挖下台阶部至设计深本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种黄土地裂缝隧道支护结构，其特征在于，包括由外到内依次设置在隧道内壁的管棚（1）、初期支护层（2）、二次衬砌层（3），所述初期支护层（2）与二次衬砌层（3）之间设置有若干段栅格拱架（4），相邻所述栅格拱架（4）之间通过能够减小结构变形以及支护结构内部应力的连接装置（5）连接；隧道底部还设置有筏板（8），所述筏板（8）与隧道底部之间由上至下还设置有碎石垫层（6）与砂层（7）；所述二次衬砌层（3）设置有变形缝（9），所述变形缝（9）内安装有止水带组件（10）。2.根据权利要求1所述的一种黄土地裂缝隧道支护结构，其特征在于，所述初期支护层（2）有外层的混凝土薄层（21）以及内层的泡沫混凝土层（22）构成。3.根据权利要求1或2所述的一种黄土地裂缝隧道支护结构，其特征在于，所述栅格拱架（4）数量为四段，且左右两侧的栅格拱架（4）以隧道的中心线呈轴对称。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：何十美，张玉伟，宋战平，刘显玮，林金耐，乔树勋，吕春雷，赵何明，郭建强，
申请(专利权)人：中铁建大桥工程局集团第五工程有限公司，
类型：新型
国别省市：