CN113482663A - 双隔双控隧道结构及工程岩体大变形灾害防控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种双隔双控隧道结构及工程岩体大变形灾害防控方法，隧道结构包括：柔性支护***，安装在围岩中；隧道结构体，设于所述围岩的内侧，隧道结构体内形成隧道空间；伺服轨道，设于所述隧道空间内。本发明中的柔性支护***能将隧道工程岩体的米级变形量控制到厘米级变形量范围内，隧道结构体和伺服轨道能进一步将厘米级变形量控制到毫米级变形量范围，确保隧道结构保持稳定。
Description
技术领域
本发明涉及隧道工程技术领域，尤其是一种双隔双控隧道结构及工程岩体大变形灾害防控方法。
背景技术
隧道工程领域发生的岩体大变形灾害事例屡见不鲜，它一直是困扰地下空间工程的一项重大难题。例如，中国兰渝铁路、成兰铁路和川藏铁路等工程都出现了不同程度和不同形式的工程岩体大变形，大变形一般指的是变形量超过5％，给隧道施工造成了极大困难，并带来严重的安全隐患。
为防控工程岩体大变形灾害，国内外学者对隧道工程岩体大变形难题进行了理论及现场研究，也使得大变形控制技术得到了很好地发展，但在强活动性隧道工程岩体大变形灾害控制领域，尤其是防控米级大变形工程岩体灾害领域的研究尚属空白。目前，断层错动大变形、软岩大变形、岩爆及高温高湿热害等恶劣地质条件下的隧道工程支护难题，已超出隧道和地下空间工程领域以往所遵循的理论和实践的最高认知水平，且勘察设计尚无可供借鉴的案例，难以预测大变形工程岩体的动态变化，因此，需要提供一种应对工程岩体大变形灾害的防控方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种双隔双控隧道结构及工程岩体大变形灾害防控方法，以对工程岩体大变形灾害进行防控。
为达到上述目的，本发明提出一种双隔双控隧道结构，其包括：柔性支护***，安装在围岩中；隧道结构体，设于所述围岩的内侧，所述隧道结构体内形成隧道空间；伺服轨道，设于所述隧道空间内，所述伺服轨道包括刚性结构和用于调整所述刚性结构在水平和垂直方向变形的调控单元，所述刚性结构包括宽枕板和设于所述宽枕板上的钢轨，所述调控单元包括用于采集所述宽枕板的水平错动和差异沉降数据的监测模块、用于对所述监测模块采集的数据进行分析并计算调控量的控制模块、以及在所述控制模块的控制下按照所述调控量驱动所述宽枕板运动的执行模块。
如上所述的双隔双控隧道结构，其中，所述柔性支护***为锚固支护结构。
如上所述的双隔双控隧道结构，其中，所述锚固支护结构为NPR恒阻大变形锚杆和/或NPR恒阻大变形锚索。
如上所述的双隔双控隧道结构，其中，所述双隔双控隧道结构还包括设于所述围岩和所述隧道结构体之间的变形余量空间，所述变形余量空间内填充有缓冲材料层。
如上所述的双隔双控隧道结构，其中，所述缓冲材料层为泡沫混凝土填充层。
如上所述的双隔双控隧道结构，其中，所述监测模块包括布置在所述宽枕板表面的水平位移传感器和垂直位移传感器，所述水平位移传感器和所述垂直位移传感器分别连接至所述控制模块，所述执行模块包括分别与所述控制模块连接的水平位置作动器和垂直位移作动器，所述水平位置作动器的顶端可移动地与所述宽枕板的侧面相抵接，所述垂直位移作动器的顶端可移动地设置在所述宽枕板的底部，所述水平位移传感器和所述垂直位移传感器均沿轨道中心线左右相互对称设置。
如上所述的双隔双控隧道结构，其中，所述伺服轨道包括自下而上依次设置的柔性隔离层、粘性耗能层和伺服调整层，所述柔性隔离层包括抑拱填充及其两侧的弹性挡块，所述粘性耗能层为聚氨酯固化道床，所述伺服调整层包括所述刚性结构和所述调控单元，所述刚性结构还包括与所述聚氨酯固化道床连接的纵梁，所述宽枕板设于所述纵梁上。
本发明还提供一种工程岩体大变形灾害防控方法，其包括：通过向围岩中装入柔性支护***，来为防控工程岩体大变形提供柔性隔离；通过在围岩内侧施工制作隧道结构体，并在所述隧道结构体内建造伺服轨道，来为防控工程岩体大变形提供刚性隔离，其中所述伺服轨道包括刚性结构和用于调整所述刚性结构在水平和垂直方向变形的调控单元，所述刚性结构包括宽枕板和设于所述宽枕板上的钢轨，所述调控单元包括用于采集所述宽枕板的水平错动和差异沉降数据的监测模块、用于对所述监测模块采集的数据进行分析并计算调控量的控制模块、以及在所述控制模块的控制下按照所述调控量驱动所述宽枕板运动的执行模块。
如上所述的工程岩体大变形灾害防控方法，其中，所述工程岩体大变形灾害防控方法包括以下施工步骤：步骤S1：开挖隧道洞身；步骤S2：向隧道洞身的围岩中装入柔性支护***；步骤S3：在围岩的内侧进行二次衬砌施工，形成隧道结构体；步骤S4：在隧道结构体内部的隧道空间中建造所述伺服轨道。
如上所述的工程岩体大变形灾害防控方法，其中，所述步骤S1包括：在开挖隧道洞身过程中，对隧道的顶部和两个拱肩部进行临时支护，并对隧道断面喷射混凝土封闭。
如上所述的工程岩体大变形灾害防控方法，其中，在所述步骤S2中，采用NPR恒阻大变形锚杆和/或NPR恒阻大变形锚索作为柔性支护***。
如上所述的工程岩体大变形灾害防控方法，其中，所述步骤S2包括：步骤S21：在围岩中按照预设间隔和预设排列方式钻多个安装孔；步骤S22：向各安装孔内分别安装NPR恒阻大变形锚杆或NPR恒阻大变形锚索。
如上所述的工程岩体大变形灾害防控方法，其中，所述步骤S2还包括：步骤S23：在围岩的内侧面上铺设柔性网，采用钢带将柔性网压在围岩的内侧面上，将NPR恒阻大变形锚杆和/或NPR恒阻大变形锚索与对应的钢带连接并施加预紧力。
如上所述的工程岩体大变形灾害防控方法，其中，在所述步骤S22中，在任意相邻的两个所述安装孔内分别安装NPR恒阻大变形锚杆和NPR恒阻大变形锚索，以使NPR恒阻大变形锚杆和NPR恒阻大变形锚索沿围岩的周向交替布置。
如上所述的工程岩体大变形灾害防控方法，其中，在所述步骤S3中，在围岩内侧进行二次衬砌施工时，在隧道结构体与围岩之间预留变形余量空间，向所述变形余量空间内填充泡沫混凝土。
本发明的双隔双控隧道结构及工程岩体大变形灾害防控方法的特点和优点是：
本发明中的柔性支护***作为柔性隔离***，能吸收岩体变形能量，适应岩体大变形，当隧道工程岩体因外部环境岩体发生强活动性运动而出现断层错动或岩体大变形时，岩体内部产生的巨大能量的绝大部分将被柔性支护***吸收，从而将隧道工程岩体的米级变形量控制到厘米级变形量范围内，隧道结构体和伺服轨道作为刚性隔离***，能进一步将厘米级变形量控制到毫米级变形量范围(<2mm)，确保隧道结构保持稳定。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1是本发明的双隔双控隧道结构的示意图。
主要元件标号说明：
1、柔性支护***；11、NPR恒阻大变形锚杆；12、NPR恒阻大变形锚索；
2、隧道结构体；3、伺服轨道；4、变形余量空间；
100、围岩；200、隧道空间；300、环境岩体。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。其中，形容词性或副词性修饰语“上”和“下”、“顶”和“底”、“内”和“外”的使用仅是为了便于多组术语之间的相对参考，且并非描述对经修饰术语的任何特定的方向限制。另外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
实施方式一
如图1所示，本发明提供一种双隔双控隧道结构，其包括柔性支护***1、隧道结构体2和伺服轨道3，柔性支护***1安装在围岩100中，围岩100也就是隧道工程岩体，隧道结构体2设于围岩100的内侧，隧道结构体2内形成隧道空间200，伺服轨道3设于该隧道空间200内，伺服轨道3包括刚性结构和用于调整刚性结构在水平和垂直方向变形的调控单元，刚性结构包括宽枕板和设于宽枕板上的钢轨，调控单元包括用于采集宽枕板的水平错动和差异沉降数据的监测模块、用于对监测模块采集的数据进行分析并计算调控量的控制模块、以及在控制模块的控制下按照调控量驱动宽枕板运动的执行模块，通过伺服轨道的调控单元实时监测路轨的动态信息，及时发布预警及调控指令，实现轨道位移的精细化控制。
本发明中的柔性支护***1作为柔性隔离***，能吸收岩体变形能量，适应岩体大变形，当隧道工程岩体因外部的环境岩体300发生强活动性运动而出现断层错动或岩体大变形时，岩体内部产生的巨大能量的绝大部分将被柔性支护***1吸收，从而将隧道工程岩体的米级变形量控制到厘米级变形量范围内，隧道结构体和伺服轨道作为刚性隔离***，能进一步将厘米级变形量控制到毫米级变形量范围(<2mm)，确保隧道结构保持稳定。
在本发明的一实施例中，柔性支护***1为锚固支护结构，可吸收岩体变形能量。
进一步，锚固支护结构为NPR恒阻大变形锚杆11和/或NPR恒阻大变形锚索12。例如，该NPR恒阻大变形锚杆11的结构与专利申请号为CN201010196197.2的恒阻大变形锚杆的结构相同，且该恒阻大变形锚杆11的杆体由专利申请号为CN201810503966.5的NPR锚杆钢材料制成；该NPR恒阻大变形锚索12的结构与专利申请号为CN201610274458.5的小型恒阻大变形锚索的结构相同，且该恒阻大变形锚索12的恒阻装置由专利申请号为CN201810503966.5的NPR锚杆钢材料制成。
具体是，当锚固支护结构为多个NPR恒阻大变形锚杆11时，多个NPR恒阻大变形锚杆11沿围岩的周向呈辐射状间隔排列，当锚固支护结构为多个NPR恒阻大变形锚索12时，多个NPR恒阻大变形锚索12沿围岩的周向呈辐射状间隔排列，当锚固支护结构包括多个NPR恒阻大变形锚杆11和多个NPR恒阻大变形锚索12时，多个NPR恒阻大变形锚杆11和多个NPR恒阻大变形锚索12沿围岩100的周向呈辐射状间隔且交替排列。
如图1所示，在本发明的一实施例中，双隔双控隧道结构还包括设于围岩100和隧道结构体2之间的变形余量空间4，变形余量空间4内填充有缓冲材料层，以进一步减少由环境岩体传递到隧道结构体2的变形能量。例如，缓冲材料层为泡沫混凝土填充层或高分子材料层。
在本发明的一实施例中，监测模块包括布置在宽枕板表面的水平位移传感器和垂直位移传感器，水平位移传感器和垂直位移传感器分别连接至控制模块，执行模块包括分别与控制模块连接的水平位置作动器和垂直位移作动器，水平位置作动器的顶端可移动地与宽枕板的侧面相抵接，垂直位移作动器的顶端可移动地设置在宽枕板的底部，水平位移传感器和垂直位移传感器均沿轨道中心线左右相互对称设置。
本发明中，调控单元的监测模块、控制模块和执行模块三大模块构成***完整的控制回路，***的控制包括以下步骤：
(1)监测模块通过水平向位移传感器和垂向位移传感器采集路轨***的水平错动和差异沉降的数据，并将数据传输至控制模块；
(2)控制模块对由传感器监测到的数据进行分析、预测，以备预警和发布调控指令。根据指令信号与监测数据信号的差异，在控制模块的控制器中计算得到控制量，并将控制量数字信号转换成模拟信号传输给执行模块；
(3)执行模块中的水平位移作动器和垂直位移作动器在接收到控制器传输的信号后按照信号指令带动宽枕板运动；
(4)监测模块再次将水平向位移传感器和垂向位移传感器监测得到的位移数据反馈给控制模块；
(5)重复步骤(2)～(4)，直至达到调控要求，实现路轨水平错动及差异沉降的精准调控。
在本发明的一实施例中，伺服轨道包括自下而上依次设置的柔性隔离层、粘性耗能层和伺服调整层，柔性隔离层包括抑拱填充及其两侧的弹性挡块，粘性耗能层为聚氨酯固化道床，伺服调整层包括刚性结构和调控单元，刚性结构还包括与聚氨酯固化道床连接的纵梁，宽枕板设于纵梁上。
进一步，纵梁在轨道纵向上采用节段型分布，以减小断层错动对轨道结构产生的影响范围。
本发明中伺服轨道3的结构、调控原理和有益效果，与公布号为CN112064425A、发明名称为“一种适用于跨活动断层铁路隧道的伺服轨道及其调控方法”的中国发明专利相同，该中国发明专利的全文以引用方式并入本文，本发明中的隧道结构体2即为上述中国发明专利中的隧道衬砌。
在本发明的一实施例中，本发明中的钢轨为NPR钢轨，该钢轨与现有钢轨的区别是，该钢轨由专利申请号为CN201810503966.5的NPR锚杆钢材料制成。
实施方式二
本发明还提供一种工程岩体大变形灾害防控方法，请参见图1，该方法包括：
通过向围岩中装入柔性支护***1，来为防控工程岩体大变形提供柔性隔离，因此当隧道工程岩体因外部的环境岩体300发生强活动性运动而出现断层错动或岩体大变形时，岩体内部产生的巨大能量的绝大部分将被柔性支护***1吸收，从而将隧道工程岩体的米级变形量控制到厘米级变形量范围内；
通过在围岩100内侧施工制作隧道结构体2，并在隧道结构体2内建造伺服轨道3，来为防控工程岩体大变形提供刚性隔离，以进一步将上述厘米级变形量控制到毫米级变形量范围(<2mm)，确保隧道结构保持稳定，本实施方式中伺服轨道的结构、工作原理和有益效果，与实施方式一中的伺服轨道相同。在本发明的一实施例中，工程岩体大变形灾害防控方法包括以下施工步骤：
步骤S1：开挖隧道洞身；
步骤S2：向隧道洞身的围岩100中装入柔性支护***1，该施工步骤可称为柔性隔离施工；
步骤S3：在围岩100的内侧进行二次衬砌施工，形成隧道结构体2；
步骤S4：在隧道结构体2内部的隧道空间200中建造伺服轨道3。
进一步，所述步骤S1包括：在开挖隧道洞身过程中，对隧道的顶部和两个拱肩部及其它隧道裸露空间不稳定部分进行临时支护，并对隧道断面喷射混凝土封闭。
进一步，在所述步骤S2中，采用NPR恒阻大变形锚杆11和/或NPR恒阻大变形锚索12作为柔性支护***。
进一步，所述步骤S2包括：
步骤S21：在围岩100中按照预设间隔和预设排列方式钻多个安装孔；例如预设排列方式是沿围岩100的周向等间隔排列，每个安装孔沿围岩100的径向延伸；
步骤S22：向各安装孔内分别安装NPR恒阻大变形锚杆11或NPR恒阻大变形锚索12。
更进一步，在所述步骤S22中，在任意相邻的两个安装孔内分别安装NPR恒阻大变形锚杆11和NPR恒阻大变形锚索12，以使NPR恒阻大变形锚杆11和NPR恒阻大变形锚索12沿围岩的周向交替布置。
进一步，所述步骤S2还包括步骤S23：在围岩100的内侧面上铺设柔性网，采用钢带将柔性网压在围岩100的内侧面上，将NPR恒阻大变形锚杆11和/或NPR恒阻大变形锚索12与对应的钢带连接并施加足够的预紧力，例如施加350kN的预紧力，以压紧钢带和柔性网，起到主动支护的作用。
本发明不限定钢带的具体形状和材质，只要有预留孔、具有一定强度且能起到防护作用即可，本发明也不限定柔性网的材质，只要满足质量小、有一定的韧性和强度即可。例如本发明采用的钢带为W型钢带复合材料，柔性网是由高分子复合材料等制成的高强柔性网。进一步，在所述步骤S3中，在围岩100内侧进行二次衬砌施工时，在隧道结构体2与围岩100之间预留变形余量空间4，向所述变形余量空间4内填充泡沫混凝土，以形成缓冲材料层。
进一步，二次衬砌施工方案为钢筋混凝土或钢拱架+钢筋混凝土，其中钢拱架可以根据情况有一层或者多层，钢筋混凝土的厚度根据现场情况确定，厚度范围在0.5m～1m。二次衬砌施工属于刚性隔离，对隧道岩体提供被动支护，柔性隔离施工为主动支护，可最大程度利用隧道岩体自稳性。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。而且需要说明的是，本发明的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本发明的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本发明理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。
Claims (15)
1.一种双隔双控隧道结构，其特征在于，所述双隔双控隧道结构包括：
柔性支护***，安装在围岩中；
隧道结构体，设于所述围岩的内侧，所述隧道结构体内形成隧道空间；
伺服轨道，设于所述隧道空间内，所述伺服轨道包括刚性结构和用于调整所述刚性结构在水平和垂直方向变形的调控单元，所述刚性结构包括宽枕板和设于所述宽枕板上的钢轨，所述调控单元包括用于采集所述宽枕板的水平错动和差异沉降数据的监测模块、用于对所述监测模块采集的数据进行分析并计算调控量的控制模块、以及在所述控制模块的控制下按照所述调控量驱动所述宽枕板运动的执行模块。
2.如权利要求1所述的双隔双控隧道结构，其特征在于，所述柔性支护***为锚固支护结构。
3.如权利要求2所述的双隔双控隧道结构，其特征在于，所述锚固支护结构为NPR恒阻大变形锚杆和/或NPR恒阻大变形锚索。
4.如权利要求1所述的双隔双控隧道结构，其特征在于，所述双隔双控隧道结构还包括设于所述围岩和所述隧道结构体之间的变形余量空间，所述变形余量空间内填充有缓冲材料层。
5.如权利要求4所述的双隔双控隧道结构，其特征在于，所述缓冲材料层为泡沫混凝土填充层。
6.如权利要求1所述的双隔双控隧道结构，其特征在于，所述监测模块包括布置在所述宽枕板表面的水平位移传感器和垂直位移传感器，所述水平位移传感器和所述垂直位移传感器分别连接至所述控制模块，所述执行模块包括分别与所述控制模块连接的水平位置作动器和垂直位移作动器，所述水平位置作动器的顶端可移动地与所述宽枕板的侧面相抵接，所述垂直位移作动器的顶端可移动地设置在所述宽枕板的底部，所述水平位移传感器和所述垂直位移传感器均沿轨道中心线左右相互对称设置。
7.如权利要求1所述的双隔双控隧道结构，其特征在于，所述伺服轨道包括自下而上依次设置的柔性隔离层、粘性耗能层和伺服调整层，所述柔性隔离层包括抑拱填充及其两侧的弹性挡块，所述粘性耗能层为聚氨酯固化道床，所述伺服调整层包括所述刚性结构和所述调控单元，所述刚性结构还包括与所述聚氨酯固化道床连接的纵梁，所述宽枕板设于所述纵梁上。
8.一种工程岩体大变形灾害防控方法，其特征在于，所述工程岩体大变形灾害防控方法包括：
通过向围岩中装入柔性支护***，来为防控工程岩体大变形提供柔性隔离；
通过在围岩内侧施工制作隧道结构体，并在所述隧道结构体内建造伺服轨道，来为防控工程岩体大变形提供刚性隔离，其中所述伺服轨道包括刚性结构和用于调整所述刚性结构在水平和垂直方向变形的调控单元，所述刚性结构包括宽枕板和设于所述宽枕板上的钢轨，所述调控单元包括用于采集所述宽枕板的水平错动和差异沉降数据的监测模块、用于对所述监测模块采集的数据进行分析并计算调控量的控制模块、以及在所述控制模块的控制下按照所述调控量驱动所述宽枕板运动的执行模块。
9.如权利要求8所述的工程岩体大变形灾害防控方法，其特征在于，所述工程岩体大变形灾害防控方法包括以下施工步骤：
步骤S1：开挖隧道洞身；
步骤S2：向隧道洞身的围岩中装入柔性支护***；
步骤S3：在围岩的内侧进行二次衬砌施工，形成隧道结构体；
步骤S4：在隧道结构体内部的隧道空间中建造所述伺服轨道。
10.如权利要求9所述的工程岩体大变形灾害防控方法，其特征在于，所述步骤S1包括：在开挖隧道洞身过程中，对隧道的顶部和两个拱肩部进行临时支护，并对隧道断面喷射混凝土封闭。
11.如权利要求9所述的工程岩体大变形灾害防控方法，其特征在于，在所述步骤S2中，采用NPR恒阻大变形锚杆和/或NPR恒阻大变形锚索作为柔性支护***。
12.如权利要求11所述的工程岩体大变形灾害防控方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
步骤S21：在围岩中按照预设间隔和预设排列方式钻多个安装孔；
步骤S22：向各安装孔内分别安装NPR恒阻大变形锚杆或NPR恒阻大变形锚索。
13.如权利要求12所述的工程岩体大变形灾害防控方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：
步骤S23：在围岩的内侧面上铺设柔性网，采用钢带将柔性网压在围岩的内侧面上，将NPR恒阻大变形锚杆和/或NPR恒阻大变形锚索与对应的钢带连接并施加预紧力。
14.如权利要求12所述的工程岩体大变形灾害防控方法，其特征在于，在所述步骤S22中，在任意相邻的两个所述安装孔内分别安装NPR恒阻大变形锚杆和NPR恒阻大变形锚索，以使NPR恒阻大变形锚杆和NPR恒阻大变形锚索沿围岩的周向交替布置。
15.如权利要求9所述的工程岩体大变形灾害防控方法，其特征在于，在所述步骤S3中，在围岩内侧进行二次衬砌施工时，在隧道结构体与围岩之间预留变形余量空间，向所述变形余量空间内填充泡沫混凝土。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114382520A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-04-22 | 中国矿业大学(北京) | 一种适用于硬岩隧道的npr锚杆主动支护方法 |
| CN116201573A (zh) * | 2023-05-06 | 2023-06-02 | 中国矿业大学(北京) | 一种用于岩爆隧道防控***的施工方法 |
| CN116220749A (zh) * | 2023-05-06 | 2023-06-06 | 中国矿业大学(北京) | 一种用于岩爆隧道的防控结构 |
| CN117552813A (zh) * | 2024-01-12 | 2024-02-13 | 中国矿业大学(北京) | 一种用于深部巷道围岩加固施工方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101858225A (zh) * | 2010-06-10 | 2010-10-13 | 北京中矿深远能源环境科学研究院 | 恒阻大变形锚杆 |
| CN105931536A (zh) * | 2016-04-28 | 2016-09-07 | 何满潮 | 一种小型恒阻大变形锚索及其恒阻装置、监测*** |
| CN207111104U (zh) * | 2017-06-28 | 2018-03-16 | 中交基础设施养护集团有限公司 | 一种大断面极软弱围岩隧道全断面让压支护结构 |
| CN108754339A (zh) * | 2018-05-23 | 2018-11-06 | 何满潮 | Npr锚杆钢材料及其生产方法 |
| CN109026099A (zh) * | 2018-07-05 | 2018-12-18 | 安徽理工大学 | 一种软岩巷道全长锚固支护结构及其施工方法 |
| CN112064425A (zh) * | 2020-09-30 | 2020-12-11 | 同济大学 | 一种适用于跨活动断层铁路隧道的伺服轨道及其调控方法 |
| CN113107556A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-07-13 | 中铁隧道集团二处有限公司 | 一种基于npr锚索的隧道支护的施工方法 |
-
2021
- 2021-08-05 CN CN202110894833.7A patent/CN113482663A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101858225A (zh) * | 2010-06-10 | 2010-10-13 | 北京中矿深远能源环境科学研究院 | 恒阻大变形锚杆 |
| CN105931536A (zh) * | 2016-04-28 | 2016-09-07 | 何满潮 | 一种小型恒阻大变形锚索及其恒阻装置、监测*** |
| CN207111104U (zh) * | 2017-06-28 | 2018-03-16 | 中交基础设施养护集团有限公司 | 一种大断面极软弱围岩隧道全断面让压支护结构 |
| CN108754339A (zh) * | 2018-05-23 | 2018-11-06 | 何满潮 | Npr锚杆钢材料及其生产方法 |
| CN109026099A (zh) * | 2018-07-05 | 2018-12-18 | 安徽理工大学 | 一种软岩巷道全长锚固支护结构及其施工方法 |
| CN112064425A (zh) * | 2020-09-30 | 2020-12-11 | 同济大学 | 一种适用于跨活动断层铁路隧道的伺服轨道及其调控方法 |
| CN113107556A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-07-13 | 中铁隧道集团二处有限公司 | 一种基于npr锚索的隧道支护的施工方法 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114382520A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-04-22 | 中国矿业大学(北京) | 一种适用于硬岩隧道的npr锚杆主动支护方法 |
| CN116201573A (zh) * | 2023-05-06 | 2023-06-02 | 中国矿业大学(北京) | 一种用于岩爆隧道防控***的施工方法 |
| CN116220749A (zh) * | 2023-05-06 | 2023-06-06 | 中国矿业大学(北京) | 一种用于岩爆隧道的防控结构 |
| CN116201573B (zh) * | 2023-05-06 | 2023-06-27 | 中国矿业大学(北京) | 一种用于岩爆隧道防控***的施工方法 |
| CN117552813A (zh) * | 2024-01-12 | 2024-02-13 | 中国矿业大学(北京) | 一种用于深部巷道围岩加固施工方法 |
| CN117552813B (zh) * | 2024-01-12 | 2024-03-15 | 中国矿业大学(北京) | 一种用于深部巷道围岩加固施工方法 |
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