一种超大埋深软岩隧道正洞与横通道交叉口支护加强方法技术

本发明专利技术公开一种超大埋深软岩隧道正洞与横通道交叉口支护加强方法，所述方法包括：横通道挑顶施工时施作管棚加固横通道前上方岩体；横通道靠正洞一侧4m范围内拱腰、边墙及拱脚位置施作锁脚桩；施作双层初支。本发明专利技术能够大大减小由于横通道开挖对正洞造成严重的大变形问题，保证超大埋深软岩条件下隧道结构的安全。安全。安全。

【技术实现步骤摘要】
一种超大埋深软岩隧道正洞与横通道交叉口支护加强方法


[0001]本专利技术属于隧道施工
，更具体地，涉及一种超大埋深软岩隧道正洞与横通道交叉口支护加强方法。

技术介绍

[0002]超大埋深软岩隧道面临地应力大、围岩软等难题，与普通隧道相比，施工横通道所带来的风险更高，甚至可能由于破坏正洞的成拱效应而导致正洞坍塌，造成无法预计的人员伤亡及财产损失。因此本专利技术提出一种超大埋深软岩隧道正洞与横通道交叉口支护加强方法，旨在加强交叉口的支护措施，尽可能降低由于横通道开挖对正洞成拱效应破坏的影响，保障隧道施工的安全。
[0003]随着我国隧道建设的快速发展，隧道施工中遇到的挑战也越来越多，其中一项不可避免的难题——在超大埋深软岩隧道中施工，由于地应力高，岩石单轴抗压强度低，会带来严重的大变形问题，如川藏铁路。在超大埋深软岩隧道中，开挖横通道会对正洞的成拱效应造成破坏，进而出现更为严重的大变形，若支护措施不当或支护刚度不足，则横通道及正洞的大变形难以控制。在此背景下，提出一种超大埋深软岩隧道正洞与横通道交叉口支护加强方法。

技术实现思路

[0004]提供了本专利技术以解决现有技术中存在的上述问题。因此，需要一种超大埋深软岩隧道正洞与横通道交叉口支护加强方法，在地应力高、岩性软的隧道中，考虑加强正洞与横通道交叉口的支护措施与刚度。此方法能够大大减小由于横通道开挖对正洞造成严重的大变形问题，保证超大埋深软岩条件下隧道结构的安全。
[0005]本申请提出一种超大埋深软岩隧道正洞与横通道交叉口支护加强方法，所述方法包括：横通道挑顶施工时施作管棚加固横通道前上方岩体；横通道靠正洞一侧4m范围内拱腰、边墙及拱脚位置施作锁脚桩；施作双层初支。
[0006]进一步地，所述管棚设置为多个，多个管棚环形阵列布局，环向间距为20~40cm。
[0007]进一步地，所述管棚的长度为10~30m。
[0008]进一步地，所述锁脚桩的长度为3~5m，施作间距为：环向间距0.8~1.2m、纵向间距0.8~1.2m，锁脚桩与横通道边墙所成角度为40
°
~60
°
。
[0009]进一步地，所述施作双层初支具体包括：采用C30喷射混凝土，钢拱架采用I25b型钢，设置钢筋网，所述钢筋网的网格间距设置为18~22cm
×
18~22cm。
[0010]进一步地，所述方法还包括：与横通道交叉的正洞段，交叉口范围内正洞靠横通道一侧的拱腰及拱脚处设置第
一预应力锚索，另一侧边墙位置施作第二预应力锚索与第一自进式锚杆；采用双层支护。
[0011]进一步地，所述第一预应力锚索设置为多个，长度为10~20m，预应力为350kN，施作间距为：环向间距0.8~1.2m、纵向间距0.8~1.2m。
[0012]进一步地，所述第二预应力锚索和自进式锚杆设置多个，采用梅花形布置，施作间距为：环向间距0.8~1.2m、纵向间距0.8~1.2m，所述第二预应力锚索的长度为15~25m，预应力为300~400kN，所述第一自进式锚杆的长度为10~15m，直径为30~40mm。
[0013]进一步地，所述方法还包括：正洞轴线方向横通道前后5m范围正洞段，拱顶、拱腰及边墙部位施作第二自进式锚杆；在边墙施作第三预应力锚索。
[0014]进一步地，所述第二自进式锚杆长度为5~10m，直径为30~40mm，所述第三预应力锚索的长度为10~20m，预应力为300~400kN，所述第二自进式锚杆与所述第三预应力锚索采用梅花形布置，施作间距为：环向间距0.8~1.2m、纵向间距0.8~1.2m本专利技术至少具有以下有益效果：1、横通道拱顶施作管棚，施作双层初支，拱腰、边墙及拱脚施作φ108管棚加固。
[0015]2、正洞施作双层初支，靠横通道一侧拱腰及拱脚位置施作长预应力锚索，另一侧施作长预应力锚索及长锚杆加固。
[0016]3、横通道与正洞的钢拱架连接处采用螺栓焊接进行连接。该方法能够将横通道与正洞形成交叉口处加固为一体。
[0017]4、正洞轴线方向横通道前后5m范围内采用锚杆＋长锚索支护，更好地控制围岩变形。
附图说明
[0018]在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所专利技术的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。
[0019]图1示出了根据本专利技术实施例的横通道支护结构图。
[0020]图2示出了图1中的A
‑
A剖面图。
[0021]图3示出了图1中的B
‑
B剖面图。
[0022]附图标记：1为正洞上部轮廓；2为正洞轨道面；3为正洞仰拱底部轮廓线；4为横通道进入正洞挑顶所用管棚；5为横通道边墙锁脚桩；6为横通道的一次支护、二次支护；7为横通道范围内正洞拱部预应力锚索；8为横通道范围内正洞边墙预应力锚索；9为横通道范围内正洞边墙锚杆；10为横通道范围内正洞仰拱预应力锚索；11为横通道范围内正洞一次支护、二次支护；12为横通道前后5m范围内正洞锚杆；13为横通道前后5m范围内正洞预应力锚索；14为横通道前后5m范围内正洞一次支护、二次支护。
具体实施方式
[0023]为使本领域技术人员更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作详细说明。下面结合附图和具体实施例对本专利技术的实施例作进一步详细描述，但不作为对本专利技术的限定。本文中所描述的各个步骤，如果彼此之间没有前后关系的必要性，则本文中作为示例对其进行描述的次序不应视为限制，本领域技术人员应知道可以对其进行顺序调整，只要不破坏其彼此之间的逻辑性导致整个流程无法实现即可。
[0024]本专利技术实施例一种超大埋深软岩隧道正洞与横通道交叉口支护加强方法，对于超大埋深软岩隧道，横通道开挖后应考虑对正洞与横通道交叉口处加强支护。首先考虑横通道挑顶施工时施作φ108管棚加固横通道前上方岩体，如图1所示，管棚环向间距为30cm，长为20m，管棚应具有一定的倾角，使其不侵入正洞开挖范围内，并最大程度加固正洞上方围岩；横通道靠正洞一侧4m范围内拱腰、边墙及拱脚位置施作φ108锁脚桩，长度取4m，施作间距为1m
×
1m（环
×
纵），锁脚桩与横通道边墙所成角度控制在40
°
~60
°
范围内；施作双层初支，采用C30喷射混凝土，钢拱架采用I25b型钢，设置φ8mm的钢筋网，网格间距设置为20cm
×
20cm。
[0025]图1中具体示出了横通道的支护参数，其中横通道的一次支护、二次支护6（即双层初支）设置在正洞轨道面2上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超大埋深软岩隧道正洞与横通道交叉口支护加强方法，其特征在于，所述方法包括：横通道挑顶施工时施作管棚加固横通道前上方岩体；横通道靠正洞一侧4m范围内拱腰、边墙及拱脚位置施作锁脚桩；施作双层初支。2.根据权利要求1所述的超大埋深软岩隧道正洞与横通道交叉口支护加强方法，其特征在于，所述管棚设置为多个，多个管棚环形阵列布局，环向间距为20~40cm。3.根据权利要求2所述的超大埋深软岩隧道正洞与横通道交叉口支护加强方法，其特征在于，所述管棚的长度为10~30m。4.根据权利要求1所述的超大埋深软岩隧道正洞与横通道交叉口支护加强方法，其特征在于，所述锁脚桩的长度为3~5m，施作间距为：环向间距0.8~1.2m、纵向间距0.8~1.2m，锁脚桩与横通道边墙所成角度为40
°
~60
°
。5.根据权利要求1所述的超大埋深软岩隧道正洞与横通道交叉口支护加强方法，其特征在于，所述施作双层初支具体包括：采用C30喷射混凝土，钢拱架采用I25b型钢，设置钢筋网，所述钢筋网的网格间距设置为18~22cm
×
18~22cm。6.根据权利要求1所述的超大埋深软岩隧道正洞与横通道交叉口支护加强方法，其特征在于，所述方法还包括：与横通道交叉的正洞段，交叉口范围内正洞靠横通道一侧的拱腰及拱脚处设置第一预应...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭忠盛，赵金鹏，张宝瑾，王凤喜，林克，周振梁，李宗林，范晓敏，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：