CN110761811A - 一种层状软岩隧道非对称支护结构及施工方法 - Google Patents
一种层状软岩隧道非对称支护结构及施工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110761811A CN110761811A CN201911027322.4A CN201911027322A CN110761811A CN 110761811 A CN110761811 A CN 110761811A CN 201911027322 A CN201911027322 A CN 201911027322A CN 110761811 A CN110761811 A CN 110761811A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- soft rock
- layered soft
- surface direction
- tunnel
- layered
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims abstract description 241
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 95
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 95
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 27
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 claims description 11
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 5
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000011378 shotcrete Substances 0.000 description 2
- 229910001294 Reinforcing steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000010454 slate Substances 0.000 description 1
- 238000004901 spalling Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/14—Lining predominantly with metal
- E21D11/18—Arch members ; Network made of arch members ; Ring elements; Polygon elements; Polygon elements inside arches
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/04—Lining with building materials
- E21D11/10—Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/14—Lining predominantly with metal
- E21D11/15—Plate linings; Laggings, i.e. linings designed for holding back formation material or for transmitting the load to main supporting members
- E21D11/152—Laggings made of grids or nettings
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D20/00—Setting anchoring-bolts
- E21D20/02—Setting anchoring-bolts with provisions for grouting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
Abstract
本发明公开了一种层状软岩隧道非对称支护结构及施工方法，包括垂直于层状软岩层理面方向管棚支护、非垂直于层状软岩层理面方向管棚支护、钢拱架、垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆、非垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆、压力型锚索、上台阶锁脚锚杆、下台阶锁脚锚杆、仰拱初期支护、初期喷砼、二次衬砌。本发明采用非对称支护结构，针对层理面倾角不同的层状软岩地层，在垂直于层理面更容易发生挤压破坏的方向对支护结构进行加强，可以有效改善隧道支护结构的受力状态，施工方法依旧基于传统的上下台阶预留核心土法，无附加工作量，在满足隧道支护要求的同时最大化节省了时间和经济成本。
Description
技术领域
本发明涉及地下工程技术领域，特别是一种层状软岩隧道非对称支护结构及施工方法。
背景技术
在我国西部的藏区地带，广泛分布有千枚岩、板岩、页岩、砂岩为主的软弱围岩地层，这些地层具有显著的沉积特性，呈现出各向异性的力学特性，其中以碳质千枚岩最为显著。隧道穿越层状软岩地层时，围岩变形特性与支护结构的力学性能具有显著的非对称特性。并且如果隧道轴线方向与主应力场不是垂直或平行关系时，初始地应力场在隧道结构周边产生的剪切应力会加剧这种非对称变形特性，对支护结构的安全性能产生影响。由于软弱围岩强度较低、自承能力较差，隧道支护结构将承担较大的荷载，隧道可能发生挤压性破坏。其变形特性和破坏模式与层理面的角度密切相关。对于水平层状围岩隧道，支护结构的破坏主要集中在拱顶与拱底，容易发生坍塌与底鼓灾害；对于斜倾层状围岩隧道，则具有明显的非对称变形机理，沿层理面法线方向的围岩发生向内侧临空面的弯折内鼓变形，隧道支护结构的左侧拱肩与右侧拱脚位置容易出现非对称开裂灾害；对于陡倾层状围岩隧道，围岩的变形则集中在左右两侧边墙位置，应力集中更容易导致混凝土开裂与剥落灾害的发生。很多工程实践表明，层状软岩对围岩变形和支护结构力学行为的影响主要体现在层理角度和层理厚度上。因此，对于穿越层状软岩地层的隧道，采用合理的支护方式和施工方法，对于隧道结构的安全保障有着重要意义。
在层状软岩的支护技术方面，众多国内外学者进行了大量的研究。张俊儒、仇文革通过现场监测、模型试验及理论分析，研究了倾斜层状泥岩中隧道的支护措施，结果表明，在隧道拱腰加密安设垂直于岩层面的长锚管，可以有效转移偏压荷载，充分利用围岩的自承载能力。夏彬伟通过物理模型实验对毛洞、常规锚杆和加长锚杆模型的围岩应力分布进行了研究，并对不同长度锚杆加固下层状围岩的力学效应进行了分析，结果表明经锚杆加固的围岩形成“压应力场”，有效改善了围岩内部受力状态。孙晓明、张国锋等针对深部倾斜岩层巷道围岩在开挖支护后表现出的非对称变形破坏现象，对其变形破坏机制及耦合控制对策进行了数值模拟与工程应用研究。提出了非对称耦合控制对策，利用锚索、底角锚杆等对产生差异性变形破坏的关键部位进行加强支护，从而达到控制巷道非对称变形目的。尽管如此，现今我国大部分穿越层状软岩的隧道中，所采取的支护技术仍有不足：
1.目前的衬砌支护参数大多仍按照统一设计，在层状软岩地层，衬砌结构会承受非对称荷载，在垂直于层理面的方向衬砌结构会承担更大的围岩荷载，该部位的支护结构更容易发生破坏；
2.目前国内外隧道支护结构设计的方法仍以工程类比经验设计法为主，但是从安全性和经济性的角度来看，这种设计的方法并不合理；
3.在层状软岩地层中，围岩易发生较大的变形，而现今支护体系对于这一问题仍旧选择以支护结构硬抗为主，一味增大支护参数，极大的增加了施工的成本。
发明内容
本发明的目的是要解决现有技术中存在的不足，提供一种施工简单高效、经济合理、能够应对隧道在层状地层中受到非对称荷载问题的安全有效的层状软岩隧道非对称支护结构及施工方法。
为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：
一种层状软岩隧道非对称支护结构，包括设置于层状软岩隧道围岩内的管棚超前支护，所述管棚超前支护包括由钢导管组成的垂直于层状软岩层理面方向管棚支护和非垂直于层状软岩层理面方向管棚支护，垂直于层状软岩层理面方向管棚支护采用的钢导管的长度大于非垂直于层状软岩层理面方向管棚支护采用的钢导管的长度，在层状软岩隧道围岩壁下方设置钢拱架，沿着层状软岩隧道围岩钻设有用于锚固钢拱架的垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆和非垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆，所述垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆的长度大于非垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆的长度，沿着层状软岩隧道围岩在垂直于层理面方向还设有用于锚固钢拱架的压力型锚索，在位于隧道的上台阶环形开挖部内的钢拱架的两侧拱脚处沿着层状软岩隧道围岩安装有上台阶锁脚锚杆，在位于隧道的下台阶环形开挖部内的钢拱架的两侧拱脚处沿着层状软岩隧道围岩安装有下台阶锁脚锚杆，在位于隧道的仰拱开挖部内设置仰拱初期支护，所述钢拱架与层状软岩隧道围岩之间设有初期喷砼，初期喷砼下壁设置二次衬砌。
所述钢拱架包括垂直于层状软岩层理面方向钢拱架和非垂直于层状软岩层理面方向钢拱架，所述垂直于层状软岩层理面方向钢拱架采用工20b型工字钢，非垂直于层状软岩层理面方向钢拱架采用工20a型工字钢。
所述二次衬砌包括垂直于层状软岩层理面方向二次衬砌、非垂直于层状软岩层理面方向二次衬砌，所述垂直于层理面方向二次衬砌较非垂直于层状软岩层理面方向二次衬砌厚5-10cm。
所述初期喷砼与二次衬砌之间设有防水层。
所述防水层为防水布。
一种层状软岩隧道非对称支护结构的施工方法，包括以下步骤：
1）在层状软岩隧道围岩内施作管棚超前支护，包括垂直于层状软岩层理面方向管棚支护和非垂直于层状软岩层理面方向管棚支护，并对掌子面前方围岩进行注浆加固；
2）首先开挖上台阶环向开挖部，并保留核心土部分，开挖完毕后立即铺设钢筋网并安装垂直于层状软岩层理面方向钢拱架和非垂直于层状软岩层理面方向钢拱架，随后安装垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆和非垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆，并在位于隧道的上台阶环形开挖部内的钢拱架的两侧拱脚处沿着层状软岩隧道围岩安装有上台阶锁脚锚杆，沿着层状软岩隧道围岩在垂直于层理面方向还设有用于锚固钢拱架的压力型锚索，安装完成后在钢拱架与层状软岩隧道围岩之间喷射初期喷砼并及时封闭掌子面，完成上台阶的初期支护；
3）开挖核心土以及下台阶，开挖完成后，立即铺设钢筋网和安装垂直于层状软岩层理面方向钢拱架和非垂直于层状软岩层理面方向钢拱架，随后安装垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆和非垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆，并在位于隧道的下台阶环形开挖部内的钢拱架的两侧拱脚处沿着层状软岩隧道围岩安装有下台阶锁脚锚杆，沿着层状软岩隧道围岩在垂直于层理面方向还设有用于锚固钢拱架的压力型锚索，安装完成后在钢拱架与层状软岩隧道围岩之间喷射初期喷砼并及时封闭掌子面，完成下台阶初期支护；
4）开挖仰拱，开挖后立即设置仰拱初期支护；
5）在上台阶的初期支护、下台阶初期支护、仰拱初期支护设置完成后，沿初期喷砼下壁铺设防水层，再按照设计图纸安装二次衬砌内部钢筋骨架，最后利用模板台车进行二次衬砌浇筑；
6）继续下一循环隧道开挖，直至通过层状软岩地段。
与现有技术相比，本发明采用非对称支护结构，针对层理面倾角不同的层状软岩地层，在垂直于层理面更容易发生挤压破坏的方向对支护结构进行加强，可以有效改善隧道支护结构的受力状态，施工方法依旧基于传统的上下台阶预留核心土法，无附加工作量，在满足隧道支护要求的同时最大化节省了时间和经济成本。
附图说明
图1为本发明中层状软岩隧道非对称支护结构示意图。
图2为本发明中非对称支护技术的施工方法示意图。
图3为本发明中压力型锚索示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图合具体实施例，对本发明进行进一步的详细说明。此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定发明。
如图1所示，本实施例的一种层状软岩隧道非对称支护结构，包括设置于层状软岩隧道围岩内的管棚超前支护，所述管棚超前支护包括由钢导管组成的垂直于层状软岩层理面方向管棚支护1和非垂直于层状软岩层理面方向管棚支护5，垂直于层状软岩层理面方向管棚支护1采用的钢导管的长度大于非垂直于层状软岩层理面方向管棚支护5采用的钢导管的长度，具体地，本实施例中垂直于层状软岩层理面方向管棚支护1采用的钢导管长度为30m，非垂直于层状软岩层理面方向管棚支护5采用的钢导管长度为25m，在层状软岩隧道围岩壁下方设置钢拱架，钢拱架包括垂直于层状软岩层理面方向钢拱架2和非垂直于层状软岩层理面方向钢拱架6，所述垂直于层状软岩层理面方向钢拱架2采用工20b型工字钢，非垂直于层状软岩层理面方向钢拱架6采用工20a型工字钢，垂直于层状软岩层理面方向钢拱架2和非垂直于层状软岩层理面方向钢拱架6之间的环向间距为0.6m；沿着层状软岩隧道围岩钻设有用于锚固钢拱架的垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆3和非垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆7，所述垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆3的长度大于非垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆7的长度，具体地，本实施例中垂直于层理面方向砂浆锚杆3长4.5m，非垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆7长3.5m，垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆3和非垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆7之间的环向间距为1.5m；沿着层状软岩隧道围岩在垂直于层理面方向还设有用于锚固钢拱架的压力型锚索12，在位于隧道的上台阶环形开挖部内的钢拱架的两侧拱脚处沿着层状软岩隧道围岩安装有上台阶锁脚锚杆10，在位于隧道的下台阶环形开挖部内的钢拱架的两侧拱脚处沿着层状软岩隧道围岩安装有下台阶锁脚锚杆11，在位于隧道的仰拱开挖部内设置仰拱初期支护13，所述钢拱架与层状软岩隧道围岩之间设有初期喷砼9，初期喷砼9下壁设置二次衬砌。
所述二次衬砌包括垂直于层状软岩层理面方向二次衬砌4、非垂直于层状软岩层理面方向二次衬砌8，所述垂直于层理面方向二次衬砌4较非垂直于层状软岩层理面方向二次衬砌8厚5-10cm。
在实际施工过程中，所述初期喷砼9与二次衬砌之间设有防水层14，在本实施例中防水层14可以采用防水布，当然也可以采用其他防水材料。
参照图2，本实施例还提供了一种层状软岩隧道非对称支护结构的施工方法，具体步骤如下：
1）在层状软岩隧道围岩内施作管棚超前支护，包括垂直于层状软岩层理面方向管棚支护1和非垂直于层状软岩层理面方向管棚支护5，垂直于层状软岩层理面方向管棚支护1采用的钢导管长度为30m，非垂直于层状软岩层理面方向管棚支护5采用的钢导管长度为25m，并对掌子面前方围岩进行注浆加固；
2）首先开挖上台阶环向开挖部I，并保留核心土II部分，开挖完毕后立即铺设钢筋网并安装垂直于层状软岩层理面方向钢拱架2和非垂直于层状软岩层理面方向钢拱架6，垂直于层状软岩层理面方向钢拱架2采用工20b型工字钢，非垂直于层状软岩层理面方向钢拱架6采用工20a型工字钢，垂直于层状软岩层理面方向钢拱架2和非垂直于层状软岩层理面方向钢拱架6之间的环向间距为0.6m，随后安装垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆3和非垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆7，垂直于层理面方向砂浆锚杆3长4.5m，非垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆7长3.5m，垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆3和非垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆7之间的环向间距为1.5m，并在位于隧道的上台阶环形开挖部内的钢拱架的两侧拱脚处沿着层状软岩隧道围岩安装有上台阶锁脚锚杆10；对于层状岩体而言，隧道在垂直于层理面方向的支护结构要承受较大的非均匀压力，故沿着层状软岩隧道围岩在垂直于层理面方向还设有用于锚固钢拱架的长度为6.8m的压力型锚索12，压力型锚索12的结构如图3所示，其一端固定在深部岩体中，其内部施加有预应力，可以防止在层理岩体卸荷过程中发生剥落；安装完成后在钢拱架与层状软岩隧道围岩之间喷射初期喷砼9并及时封闭掌子面，初期喷砼9采用C20混凝土，厚度为20cm；此时，即完成上台阶的初期支护；
3）开挖核心土II以及下台阶III，开挖完成后，立即铺设钢筋网和安装垂直于层状软岩层理面方向钢拱架2和非垂直于层状软岩层理面方向钢拱架6，垂直于层状软岩层理面方向钢拱架2采用工20b型工字钢，非垂直于层状软岩层理面方向钢拱架6采用工20a型工字钢，垂直于层状软岩层理面方向钢拱架2和非垂直于层状软岩层理面方向钢拱架6之间的环向间距为0.6m；随后安装垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆3和非垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆7，垂直于层理面方向砂浆锚杆3长4.5m，非垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆7长3.5m，垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆3和非垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆7之间的环向间距为1.5m；并在位于隧道的下台阶环形开挖部内的钢拱架的两侧拱脚处沿着层状软岩隧道围岩安装有下台阶锁脚锚杆11，沿着层状软岩隧道围岩在垂直于层理面方向还设有用于锚固钢拱架的压力型锚索12，安装完成后在钢拱架与层状软岩隧道围岩之间喷射初期喷砼9并及时封闭掌子面，初期喷砼9也采用C20混凝土，厚度同样为20cm；此时，即完成下台阶初期支护；
4）开挖仰拱IV，开挖后立即设置仰拱初期支护13；
5）在上台阶的初期支护、下台阶初期支护、仰拱初期支护13设置完成后，沿初期喷砼9下壁铺设防水层14，再按照设计图纸安装二次衬砌内部钢筋骨架，最后利用模板台车进行二次衬砌浇筑，垂直于层理面方向二次衬砌4较非垂直于层状软岩层理面方向二次衬砌8厚5-10cm；
6）继续下一循环隧道开挖，直至通过层状软岩地段。
本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种层状软岩隧道非对称支护结构，包括设置于层状软岩隧道围岩内的管棚超前支护，其特征在于：所述管棚超前支护包括由钢导管组成的垂直于层状软岩层理面方向管棚支护（1）和非垂直于层状软岩层理面方向管棚支护（5），垂直于层状软岩层理面方向管棚支护（1）采用的钢导管的长度大于非垂直于层状软岩层理面方向管棚支护（5）采用的钢导管的长度，在层状软岩隧道围岩壁下方设置钢拱架，沿着层状软岩隧道围岩钻设有用于锚固钢拱架的垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆（3）和非垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆（7），所述垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆（3）的长度大于非垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆（7）的长度，沿着层状软岩隧道围岩在垂直于层理面方向还设有用于锚固钢拱架的压力型锚索（12），在位于隧道的上台阶环形开挖部内的钢拱架的两侧拱脚处沿着层状软岩隧道围岩安装有上台阶锁脚锚杆（10），在位于隧道的下台阶环形开挖部内的钢拱架的两侧拱脚处沿着层状软岩隧道围岩安装有下台阶锁脚锚杆（11），在位于隧道的仰拱开挖部内设置仰拱初期支护（13），所述钢拱架与层状软岩隧道围岩之间设有初期喷砼（9），初期喷砼（9）下壁设置二次衬砌。
2.根据权利要求1所述的层状软岩隧道非对称支护结构，其特征在于：所述钢拱架包括垂直于层状软岩层理面方向钢拱架（2）和非垂直于层状软岩层理面方向钢拱架（6），所述垂直于层状软岩层理面方向钢拱架（2）采用工20b型工字钢，非垂直于层状软岩层理面方向钢拱架（6）采用工20a型工字钢。
3.根据权利要求1所述的层状软岩隧道非对称支护结构，其特征在于：所述二次衬砌包括垂直于层状软岩层理面方向二次衬砌（4）、非垂直于层状软岩层理面方向二次衬砌（8），所述垂直于层理面方向二次衬砌（4）较非垂直于层状软岩层理面方向二次衬砌（8）厚5-10cm。
4.根据权利要求1所述的层状软岩隧道非对称支护结构，其特征在于：所述初期喷砼（9）与二次衬砌之间设有防水层（14）。
5.根据权利要求1所述的层状软岩隧道非对称支护结构，其特征在于：所述防水层（14）为防水布。
6.一种如权利要求1-5任一所述的层状软岩隧道非对称支护结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）在层状软岩隧道围岩内施作管棚超前支护，包括垂直于层状软岩层理面方向管棚支护（1）和非垂直于层状软岩层理面方向管棚支护（5），并对掌子面前方围岩进行注浆加固；
2）首先开挖上台阶环向开挖部（I），并保留核心土（II）部分，开挖完毕后立即铺设钢筋网并安装垂直于层状软岩层理面方向钢拱架（2）和非垂直于层状软岩层理面方向钢拱架（6），随后安装垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆（3）和非垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆（7），并在位于隧道的上台阶环形开挖部内的钢拱架的两侧拱脚处沿着层状软岩隧道围岩安装有上台阶锁脚锚杆（10），沿着层状软岩隧道围岩在垂直于层理面方向还设有用于锚固钢拱架的压力型锚索（12），安装完成后在钢拱架与层状软岩隧道围岩之间喷射初期喷砼（9）并及时封闭掌子面，完成上台阶的初期支护；
3）开挖核心土（II）以及下台阶（III），开挖完成后，立即铺设钢筋网和安装垂直于层状软岩层理面方向钢拱架（2）和非垂直于层状软岩层理面方向钢拱架（6），随后安装垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆（3）和非垂直于层状软岩层理面方向砂浆锚杆（7），并在位于隧道的下台阶环形开挖部内的钢拱架的两侧拱脚处沿着层状软岩隧道围岩安装有下台阶锁脚锚杆（11），沿着层状软岩隧道围岩在垂直于层理面方向还设有用于锚固钢拱架的压力型锚索（12），安装完成后在钢拱架与层状软岩隧道围岩之间喷射初期喷砼（9）并及时封闭掌子面，完成下台阶初期支护；
4）开挖仰拱（IV），开挖后立即设置仰拱初期支护（13）；
5）在上台阶的初期支护、下台阶初期支护、仰拱初期支护（13）设置完成后，沿初期喷砼（9）下壁铺设防水层（14），再按照设计图纸安装二次衬砌内部钢筋骨架，最后利用模板台车进行二次衬砌浇筑；
6）继续下一循环隧道开挖，直至通过层状软岩地段。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911027322.4A CN110761811A (zh) | 2019-10-27 | 2019-10-27 | 一种层状软岩隧道非对称支护结构及施工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911027322.4A CN110761811A (zh) | 2019-10-27 | 2019-10-27 | 一种层状软岩隧道非对称支护结构及施工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110761811A true CN110761811A (zh) | 2020-02-07 |
Family
ID=69333878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911027322.4A Pending CN110761811A (zh) | 2019-10-27 | 2019-10-27 | 一种层状软岩隧道非对称支护结构及施工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110761811A (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112963187A (zh) * | 2021-03-18 | 2021-06-15 | 东北大学 | 一种受构造应力及层理控制的隧道大变形靶向支护方法 |
| CN113137235A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-07-20 | 中铁十六局集团第二工程有限公司 | 一种高地应力软岩挤压性大变形隧道的施工方法 |
| CN113588190A (zh) * | 2021-10-08 | 2021-11-02 | 四川藏区高速公路有限责任公司 | ***施工对邻近既有隧道的振动响应试验装置 |
| CN114483132A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-05-13 | 四川绵九高速公路有限责任公司 | 针对弱面层理走向与隧道开挖方向平行或小角度相交情况下的定向加固方法 |
| CN114483128A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-05-13 | 中铁第一勘察设计院集团有限公司 | 一种用于高地应力节理软岩隧道的支护体系及施工方法 |
| CN114991823A (zh) * | 2022-07-12 | 2022-09-02 | 成都理工大学 | 一种极高地应力软岩隧道非对称大变形双层初期支护结构 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102562093A (zh) * | 2012-02-21 | 2012-07-11 | 山东盛大矿业股份有限公司 | 全长锚固密集型树脂锚杆喷锚网支护方法 |
| CN202659265U (zh) * | 2012-05-21 | 2013-01-09 | 重庆建工集团股份有限公司 | 陡倾小交角层状围岩隧道的锚杆支护结构 |
| CN203847127U (zh) * | 2014-05-10 | 2014-09-24 | 许帮贵 | 煤矿井下动压环境下巷道交叉处的软岩体支护装置 |
| CN104695982A (zh) * | 2015-03-11 | 2015-06-10 | 西南交通大学 | 一种非对称的隧道衬砌结构 |
| KR20170061060A (ko) * | 2016-09-28 | 2017-06-02 | 서민규 | 선지보와 후지보를 이용한 터널 공법 및 이에 적합한 장치 |
| CN107859523A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-03-30 | 吉林大学 | 一种浅埋偏压隧道非对称支护结构及施工方法 |
| CN109083655A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-12-25 | 绍兴文理学院 | 一种高地应力环境层状围岩隧道定向支护加固方法 |
| CN208870601U (zh) * | 2018-08-05 | 2019-05-17 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种适用于顺层偏压隧道的支护体系 |
| CN110005434A (zh) * | 2019-04-19 | 2019-07-12 | 中国矿业大学(北京) | 一种软岩隧道围岩大变形灾害的恒阻大变形锚索控制方法 |
| CN110080782A (zh) * | 2019-05-13 | 2019-08-02 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种适用于软岩顺层隧道的施工方法 |
| CN211342952U (zh) * | 2019-10-27 | 2020-08-25 | 西南交通大学 | 一种层状软岩隧道非对称支护结构 |
-
2019
- 2019-10-27 CN CN201911027322.4A patent/CN110761811A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102562093A (zh) * | 2012-02-21 | 2012-07-11 | 山东盛大矿业股份有限公司 | 全长锚固密集型树脂锚杆喷锚网支护方法 |
| CN202659265U (zh) * | 2012-05-21 | 2013-01-09 | 重庆建工集团股份有限公司 | 陡倾小交角层状围岩隧道的锚杆支护结构 |
| CN203847127U (zh) * | 2014-05-10 | 2014-09-24 | 许帮贵 | 煤矿井下动压环境下巷道交叉处的软岩体支护装置 |
| CN104695982A (zh) * | 2015-03-11 | 2015-06-10 | 西南交通大学 | 一种非对称的隧道衬砌结构 |
| KR20170061060A (ko) * | 2016-09-28 | 2017-06-02 | 서민규 | 선지보와 후지보를 이용한 터널 공법 및 이에 적합한 장치 |
| CN107859523A (zh) * | 2017-12-12 | 2018-03-30 | 吉林大学 | 一种浅埋偏压隧道非对称支护结构及施工方法 |
| CN109083655A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-12-25 | 绍兴文理学院 | 一种高地应力环境层状围岩隧道定向支护加固方法 |
| CN208870601U (zh) * | 2018-08-05 | 2019-05-17 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种适用于顺层偏压隧道的支护体系 |
| CN110005434A (zh) * | 2019-04-19 | 2019-07-12 | 中国矿业大学(北京) | 一种软岩隧道围岩大变形灾害的恒阻大变形锚索控制方法 |
| CN110080782A (zh) * | 2019-05-13 | 2019-08-02 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种适用于软岩顺层隧道的施工方法 |
| CN211342952U (zh) * | 2019-10-27 | 2020-08-25 | 西南交通大学 | 一种层状软岩隧道非对称支护结构 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| ZHOU YI ET AL: "Construction and Supporting Methods in Rich Water Section of Fracture Phyllite Rock Tunnel", JOURNAL OF HIGHWAY AND TRANSPORTATION RESEARCH AND DEVELOPMENT (CHINESE EDITION), vol. 30, no. 5, 31 May 2013 (2013-05-31), pages 89 - 97 * |
| 张郁: "构造节理对偏压隧道的影响", 中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑, no. 4, 15 April 2018 (2018-04-15), pages 46 - 54 * |
| 章新生: "顺层软弱围岩隧道洞口段施工技术初探", 道标准设计, no. 2, 28 February 2005 (2005-02-28), pages 74 - 76 * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112963187A (zh) * | 2021-03-18 | 2021-06-15 | 东北大学 | 一种受构造应力及层理控制的隧道大变形靶向支护方法 |
| CN113137235A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-07-20 | 中铁十六局集团第二工程有限公司 | 一种高地应力软岩挤压性大变形隧道的施工方法 |
| CN113137235B (zh) * | 2021-04-30 | 2023-01-31 | 中铁十六局集团第二工程有限公司 | 一种高地应力软岩挤压性大变形隧道的施工方法 |
| CN113588190A (zh) * | 2021-10-08 | 2021-11-02 | 四川藏区高速公路有限责任公司 | ***施工对邻近既有隧道的振动响应试验装置 |
| CN114483132A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-05-13 | 四川绵九高速公路有限责任公司 | 针对弱面层理走向与隧道开挖方向平行或小角度相交情况下的定向加固方法 |
| CN114483128A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-05-13 | 中铁第一勘察设计院集团有限公司 | 一种用于高地应力节理软岩隧道的支护体系及施工方法 |
| CN114991823A (zh) * | 2022-07-12 | 2022-09-02 | 成都理工大学 | 一种极高地应力软岩隧道非对称大变形双层初期支护结构 |
| CN114991823B (zh) * | 2022-07-12 | 2024-03-12 | 成都理工大学 | 一种极高地应力软岩隧道非对称大变形双层初期支护结构 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110761811A (zh) | 一种层状软岩隧道非对称支护结构及施工方法 | |
| CN102953739B (zh) | 一种暗挖地铁车站的双向开洞方法 | |
| CN106337686B (zh) | 岩质地层暗挖三层地铁车站伞盖结构及施工方法 | |
| CN205742213U (zh) | 基坑支护结构 | |
| CN104389610B (zh) | 一种穿越运营高速公路隧道超短台阶施工方法 | |
| CN107091101B (zh) | 海域中部矿山盾构交接隧道叠合型接头结构及施工方法 | |
| CN209924998U (zh) | 一种浅覆土盾构隧道下穿道路加固保护结构 | |
| CN204729099U (zh) | 岩质地层暗挖三层地铁车站伞盖结构 | |
| CN105201532B (zh) | 软弱围岩下地下大跨径球冠状穹顶的环形开挖施工方法 | |
| CN104533446A (zh) | 一种大断面软弱围岩隧道双层初期支护预防地质灾害发生的施工方法及其结构 | |
| CN110905530B (zh) | 穿越断层破碎带的富水软岩隧道稳定性控制施工方法 | |
| CN105781573A (zh) | 铁路下穿公路隧道双层套管加筋双管棚跟管钻进施工方法 | |
| CN203515604U (zh) | 用于大变形地层的隧道支护结构 | |
| CN201991017U (zh) | 基于拱盖法施工成型的地铁大跨度车站主体结构 | |
| CN203230453U (zh) | 用于浇筑大体积空心混凝土隧道衬砌结构的降温装置 | |
| CN102213099A (zh) | 四线大跨台基复合拱形隧道衬砌构造 | |
| CN110700841B (zh) | 用于隧道开挖的双侧壁导坑式开挖方法 | |
| CN104763434A (zh) | 一种无煤柱双巷掘进方法 | |
| CN110617067A (zh) | 一种极软弱围岩隧道全断面边界超前管棚低风险施工方法 | |
| CN211342952U (zh) | 一种层状软岩隧道非对称支护结构 | |
| CN105156114A (zh) | 一种交岔点处巷道的扩修及加固方法 | |
| CN207033463U (zh) | 海域中部矿山盾构交接隧道叠合型接头结构 | |
| CN103334778A (zh) | 台阶临时支撑加部分双侧壁的施工工艺 | |
| CN104863613B (zh) | 岩质地层暗挖地下结构高边墙锚拉初支结构及施工方法 | |
| CN202673299U (zh) | 一种软弱围岩隧道双层模筑复合式衬砌支护结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |