用于穿越隧底巨型地下暗河的隧道支护结构及施工方法技术

技术编号：39945865 阅读：4 留言：0更新日期：2024-01-08 22:55

本发明专利技术公开了用于穿越隧底巨型地下暗河的隧道支护结构，包括支护系统和排水系统，支护系统包括底板型复合式衬砌、隧底过水涵洞和混凝土回填护墙，底板型复合式衬砌与隧底过水涵洞共同浇筑成一个整体，在两侧大规模溶腔范围设置混凝土回填护墙，使整个支护系统与隧道围岩密贴，保证支护结构的整体性；排水系统包括隧底过水涵洞和竖向集水井；竖向集水井与隧底过水涵洞连接为一个整体，由竖向集水井收集隧道周边的地下水，通过隧道过水涵洞排出隧道结构范围外，保证支护结构的排水性；本发明专利技术还公开了其结构的施工方法，能够实现对隧道穿越巨型地下暗河的快速处治，结构合理，施工简便，增强了隧道结构的稳定性和排水性。

全部详细技术资料下载

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于隧道施工，具体涉及用于穿越隧底巨型地下暗河的隧道支护结构。本专利技术还涉及用于穿越隧底巨型地下暗河的隧道支护的施工方法

技术介绍

1、目前，在隧道工程建设中，隧道穿越隧底巨型地下暗河是一个极具挑战性的工程难题。地下暗河主要由于岩溶作用在灰岩、石灰岩和白云岩地区所形成的溶洞中，具有复杂的地下水动态特征，对隧道结构的安全造成严峻威胁；

2、传统的隧道支护结构主要锚杆、钢拱架、混凝土衬砌等结构形式，在隧道施工过程中采用上述几种支护措施，能够保证隧道施工过程的稳定性和安全性。但在针对隧道穿越巨型地下暗河的情况下，传统的支护结构难以有效应对地下水的冲刷和侵蚀，造成支护结构稳定性和耐久性不足，危害隧道施工安全。因此，迫切需要提出一种新的隧道支护结构及施工方法，以确保隧道在穿越隧底巨型地下暗河的过程中能够保证隧道结构稳定及施工安全，同时施工周期也要尽可能缩短，降低工程成本。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供用于穿越隧底巨型地下暗河的隧道支护结构，确保隧道在穿越隧底巨型地下暗河的过程的施工安全，同时缩短施工时间，降低工程成本。

2、本专利技术的另一个目的是提供用于穿越隧底巨型地下暗河的隧道支护结构的施工方法。

3、本专利技术所采用的第一个技术方案是，用于穿越隧底巨型地下暗河的隧道支护结构，包括支护系统和排水系统；

4、支护系统包括底板型复合式衬砌和混凝土回填护墙，在底板型复合式衬砌的两侧大规模溶腔范围设置混凝土回填护墙；

5、排水系统包括隧底过水涵洞和竖向集水井；底板型复合式衬砌与隧底过水涵洞共同浇筑成一个整体，竖向集水井与隧底过水涵洞连接为一个整体。

6、本专利技术第一个技术方案的特点还在于：

7、其中底板型复合式衬砌为拱墙式设计，底板型复合式衬砌为三层，由外至内依次包括初期支护、防水层和二次衬砌，所述初期支护靠近隧底过水涵洞端的底部两侧填充混凝土，拱墙处设置钢筋网，绕初期支护均匀设置若干长锚杆，沿钢筋网铺设有钢拱架；

8、防水层包括eva防水板、无纺布和中埋式自粘橡胶止水带组成，且防水层内设置纵向盲管、隧底环向盲管和横向排水管；

9、二次衬砌紧贴防水层铺设混凝土，二次衬砌底部两侧的底板填充设置2％的横向排水坡，横向排水坡与隧底过水涵洞相接；

10、其中隧底过水涵洞水平设置且位于底板型复合式衬砌正下方，且底板型复合式衬砌底部也为水平设置；

11、其中隧底过水涵洞设置侧边墙泄水孔和底部泄水孔，侧边墙泄水孔坡度为内低外高，坡比为1:10，整个隧底过水涵洞设置不小于1％的排水坡度；

12、其中混凝土回填护墙设置在底板型复合式衬砌两侧，且位于隧底过水涵洞上方，混凝土回填护墙一侧连接竖向集水井，混凝土回填护墙设置有外模，混凝土回填护墙与隧道围岩接触位置开挖成台阶状；

13、其中竖向集水井与隧底过水涵洞一端垂直连接，竖向集水井远离隧底过水涵洞的一端设置集水坡，竖向集水井绕其侧边墙开设有多个泄水孔；

14、其中竖向集水井与隧底过水涵洞的拐角连接处设置有接茬钢筋。

15、本专利技术所采用的第二个技术方案是，用于穿越隧底巨型地下暗河的隧道支护的施工方法，采用用于穿越隧底巨型地下暗河的隧道支护结构，具体按以下步骤实施：

16、步骤1，根据隧底范围内地下暗河位置和形态，确定底板型复合式衬砌、隧底过水涵洞、混凝土回填护墙、竖向集水井施工位置；

17、步骤2，扩挖施工作业通道，形成预留施工通道；

18、步骤3，施作隧底过水涵洞和竖向集水井，加强岩溶水收集引入竖向集水井，通过隧底过水涵洞引排至隧道一侧，待达到混凝土设计强度后，进行下一工序施作；

19、步骤4，搭设混凝土回填护墙外模，泵送混凝土浇筑混凝土回填护墙，待混凝土回填护墙达到设计强度后，拆除模板，并用混凝土回填预留的施工通道；

20、步骤5，施作底板型复合式衬砌，包括依次铺设初期支护、防水层和二次衬砌，完成结构施工。

21、本专利技术的有益效果是：

22、本专利技术的用于穿越隧底巨型地下暗河的隧道支护结构，所采用底板型复合式衬砌、隧底过水涵洞和混凝土回填护墙形成整体性的支护系统，增强了隧道穿越巨型地下暗河段支护结构的承载能力，减少了施工过程中可能发生的安全风险；

23、所采用隧底过水涵洞和竖向集水井组成的排水系统，采用隧道外围排水的方式进行高效排水，并在集水井与过水涵洞交叉处进行增强结构，有效引导地下暗河涌水，保证水流顺畅排出隧道，防止岩溶水流向隧道结构内部，减少了对隧道混凝土结构的冲刷和侵蚀，保障隧道结构的稳定性和耐久性；

24、本专利技术用于穿越隧底巨型地下暗河的隧道支护结构的施工方法能够根据隧底巨型地下暗河的位置及形态做出快速处治，施工工艺简单，简化了处治工序，对隧道支护结构的扰动小，保证了工程质量，有效避免了工程对既有地下暗河的干扰和污染，保护了地下暗河的生态环境，环保性能优越。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.用于穿越隧底巨型地下暗河的隧道支护结构，其特征在于，包括支护系统(1)和排水系统(2)；

2.根据权利要求1所述的用于穿越隧底巨型地下暗河的隧道支护结构，其特征在于，所述底板型复合式衬砌(3)为拱墙式设计，底板型复合式衬砌(3)为三层，由外至内依次包括初期支护(31)、防水层(32)和二次衬砌(33)，所述初期支护(31)靠近隧底过水涵洞(4)端的底部两侧填充混凝土，拱墙处设置钢筋网，绕初期支护(31)均匀设置若干长锚杆，沿钢筋网铺设有钢拱架；

3.根据权利要求1所述的用于穿越隧底巨型地下暗河的隧道支护结构，其特征在于，所述隧底过水涵洞(4)水平设置且位于底板型复合式衬砌(3)正下方，且底板型复合式衬砌(3)底部也为水平设置。

4.根据权利要求1所述的用于穿越隧底巨型地下暗河的隧道支护结构，其特征在于，所述隧底过水涵洞(4)设置侧边墙泄水孔(41)和底部泄水孔(42)，侧边墙泄水孔(41)坡度为内低外高，坡比为1:10，整个隧底过水涵洞(4)设置不小于1％的排水坡度。

5.根据权利要求1所述的用于穿越隧底巨型地下暗河的隧道支护结

6.根据权利要求1所述的用于穿越隧底巨型地下暗河的隧道支护结构，其特征在于，所述竖向集水井(6)与隧底过水涵洞(4)一端垂直连接，竖向集水井(6)远离隧底过水涵洞(4)的一端设置集水坡(61)，竖向集水井(6)绕其侧边墙开设有多个泄水孔(62)。

7.根据权利要求6所述的用于穿越隧底巨型地下暗河的隧道支护结构，其特征在于，所述竖向集水井(6)与隧底过水涵洞(4)的拐角连接处设置有接茬钢筋(63)。

8.用于穿越隧底巨型地下暗河的隧道支护的施工方法，采用权利要求1～7任一所述的用于穿越隧底巨型地下暗河的隧道支护结构，其特征在于，具体按以下步骤实施：

...

【技术特征摘要】

1.用于穿越隧底巨型地下暗河的隧道支护结构，其特征在于，包括支护系统(1)和排水系统(2)；

4.根据权利要求1所述的用于穿越隧底巨型地下暗河的隧道支护结构，其特征在于，所述隧底过水涵洞(4)设置侧边墙泄水孔(41)和底部泄水孔(42)，侧边墙泄水孔(41)坡度为内低外高，坡比为1:10，整个隧底过水涵洞(4)设置不小于1％的排...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘旭，燕波，李萧军，张学钢，汤宣鹤，王安东，董建忠，宁波，潘小虎，卫颖颖，何文敏，窦晗，李科兴，
申请(专利权)人：中铁一局集团第三工程有限公司，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人