一种大断面软岩隧道高强钢管格栅锚喷支护结构及方法技术

本发明专利技术公开一种大断面软岩隧道高强钢管格栅锚喷支护结构及方法，支护结构包括系统锚杆、锁脚锚管和钢管格栅拱架，系统锚杆间隔地固定在钢管格栅拱架侧顶部的外侧壁上，锁脚锚管固定在所述钢管格栅拱架的拱脚处外侧壁上；钢管格栅拱架的内侧壁固设有混凝土喷层。方法是采用台阶开挖法对隧道进行分段式开挖，每段隧道分别开挖上、下台阶至一定长度后，拼装上、下部拱架段，分别安装锁脚锚管和系统锚杆，然后在拱架段喷射混凝土，形成一个支护结构；然后再开挖下一段隧道并重复。本发明专利技术的支护结构兼顾柔性支护与刚性支护的特点，锚入岩体内部的锚杆并喷射混凝土封闭围岩，使围岩处于三向受力状态，形成组合结构协调承载，提高围岩力学性能。学性能。学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种大断面软岩隧道高强钢管格栅锚喷支护结构及方法


[0001]本专利技术涉及软岩隧道支护
，特别是指一种大断面软岩隧道高强钢管格栅锚喷支护结构体系及其施工方法。

技术介绍

[0002]随着我国交通基础设施建设的快速发展，在城市地下工程施工过程中涌现出了众多大断面、超大断面、近接或下穿等结构的隧道工程案例，严格的变形控制要求，加之工程建设的不确定性和地下环境的复杂性，给施工带来了极大的挑战。故如何在城市复杂环境下实现风险控制已成为地下工程安全施工亟待解决的技术难题。
[0003]在新奥法理念的基础上，浅埋暗挖法作为城市地下空间的一种重要施工方法，在城市地下隧道工程中发挥着不可替代的作用。目前主要采用分部开挖，但存在作业人员众多、工序交叉繁复、施工效率低、劳动强度大等问题。由于作业空间狭小使得大型机械难以施展，为了能发挥机械化施工的优势，需要适当地对隧道施工工法进行优化，将双侧壁导坑法、CRD法、CD法等分部开挖方法尽可能转变为短台阶、大断面甚至全断面开挖方式。工法的改变会致使围岩压力的增加，变形控制难度显著提高，传统的支护方式如钢筋本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大断面软岩隧道高强钢管格栅锚喷支护结构，其特征在于：包括系统锚杆(1)、锁脚锚管(10)和钢管格栅拱架(8)，所述系统锚杆(1)间隔地固定在所述钢管格栅拱架(8)侧顶部的外侧壁上，所述锁脚锚管(10)固定在所述钢管格栅拱架(8)的拱脚处外侧壁上；所述钢管格栅拱架(8)的内侧壁固设有混凝土喷层(2)，所述混凝土喷层(2)是由低回弹量的喷射混凝土喷射而形成的。2.根据权利要求1所述的一种大断面软岩隧道高强钢管格栅锚喷支护结构，其特征在于：所述钢管格栅拱架(8)是由多段拱架段拼装而成的，相邻拱架段之间通过连接端板(4)连接。3.根据权利要求2所述的一种大断面软岩隧道高强钢管格栅锚喷支护结构，其特征在于：所述拱架段包括上主肢钢管(6)和下主肢钢管(3)，所述上主肢钢管(6)和下主肢钢管(3)均设有多个，其两端焊接在连接端板(4)上，相邻连接端板(4)之间通过螺栓固定连接。4.根据权利要求3所述的一种大断面软岩隧道高强钢管格栅锚喷支护结构，其特征在于：所述上主肢钢管(6)和下主肢钢管(3)之间焊接有π形筋(5)和U形筋(7)。5.根据权利要求1所述的一种大断面软岩隧道高强钢管格栅锚喷支护结构，其特征在于：所述低回弹量的喷射混凝土是由水泥、沙、碎石、高活性偏高岭土、聚乙烯醇纤维、偏铝酸钠类速凝剂、聚羧酸盐高效减水剂混合而成。6.根据权利要求5所述的一种大断面软岩隧道高强钢管格栅锚喷支护结构，其特征在于：所述水泥、沙、碎石的质量比为1：2：2，高活性偏高岭土为水泥质量的5～20％；聚乙烯醇纤维为水泥质量的1～3％；偏铝酸钠类速凝剂的用量为水泥质量的2～6％；聚羧酸盐高效减水剂为水泥质量的0.2～0.6％。7.根据权利要求5所述的一种大断面软岩隧道高强钢管格栅锚喷支护结构，其特征在于：所述低回弹量的喷射混凝土的制备步骤如下：A1、按用量将水泥、沙、碎石、高活性偏高岭土投入搅拌机中进行干拌均匀，得混凝土干料；A2、将聚羧酸盐高效减水剂溶于水后加入步骤A1中的搅拌机中进行湿拌；A3、将聚乙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋远，李怀宾，李然，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：