CN213574100U - 一种穿堆积体浅埋偏压隧道明拱暗作半墙半拱防护构造 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种穿堆积体浅埋偏压隧道明拱暗作半墙半拱防护构造，其包括套拱混凝土层、大管棚层、回填混凝土层、抗滑桩桩板墙、系梁、挡土板、排水沟、套拱工字钢、钢筋网、锁脚锚杆、锁脚锚管、回填黏土层；本实用新型利提供的隧道洞口防护构造型式稳定、结构简单，受力性能较好，极大的提高了隧道施工的安全性、可靠性和经济性，避免了大开挖，保护了生态环境。

Description

一种穿堆积体浅埋偏压隧道明拱暗作半墙半拱防护构造

技术领域

本实用新型属于公路工程、铁路工程等隧道工程施工技术领域，涉及隧道穿不良地质段施工，特别是不良地质段洞口工程进洞施工，具体涉及一种穿堆积体浅埋偏压隧道明拱暗作半墙半拱防护构造。

背景技术

隧道洞口穿堆积体施工一直是隧道施工中的技术难点和安全管控的重点，采用传统的直接明挖进洞势必会造成堆积体扰动而引发塌方和山体变形，需对堆积体提前进行钢管桩预加固注浆，辅助工程施工工作量大，工程造价高且时间周期较长，施工时安全风险高，不利于项目的各项控制。

实用新型内容

针对现有技术的问题，本实用新型提供了一种穿堆积体浅埋偏压隧道明拱暗作半墙半拱防护构造，其半明半暗段防护结构包括套拱混凝土层、大管棚层、回填混凝土层、抗滑桩桩板墙、系梁、挡土板、排水沟、套拱工字钢、钢筋网、锁脚锚杆、锁脚锚管、回填黏土层；钢筋网设置在大管棚层上，钢筋网和大管棚层设置在套拱混凝土层内，回填混凝土层设置在套拱混凝土层上，回填黏土层设置在回填混凝土层上，挡土板设置在套拱混凝土层、回填混凝土层一侧，抗滑桩桩板墙固定在挡土板外侧，系梁设置在抗滑桩桩板墙的抗滑桩之间，回填混凝土层另一侧固定在堆积体上；套拱护脚回填混凝土层设置在套拱混凝土层一侧底脚处并位于抗滑桩桩板墙内侧，套拱护脚回填混凝土层通过锁脚锚杆与抗滑桩桩板墙固连，套拱混凝土层的另一个底脚处通过锁脚锚管与堆积体固连，回填混凝土层顶部一侧即回填黏土层与挡土板之间设有排水沟。

所述钢筋网和大管棚层通过套拱工字钢设置在套拱混凝土层内，套拱工字钢与暗洞段的初支工字钢连接。

所述堆积体外挂网，并设置C25喷混凝土层。

套拱工字钢、套拱混凝土层、大管棚层的数量和长度随堆积体与隧道开挖界限之间的相贯性而随机调整，保证套拱结构两侧护脚稳固即可。

上述穿堆积体浅埋偏压隧道明拱暗作半墙半拱防护构造是利用回填土对堆积体进行护脚反压，再在其上施作大管棚层、钢筋网、回填混凝土层、套拱工字钢，使其形成拱圈效应防护的套拱；半明半暗套拱两侧支承面，一侧固定于堆积体上，另一侧固定于抗滑桩的桩板墙上，为暗挖提供防护体，做到少扰动堆积体维持其相对稳定状态。在不扰动堆积体的前提下，通过明拱暗作，对半明半暗段套拱上进行回填混凝土反压，在半墙半拱套拱混凝土的防护作用下，从进洞方向反向暗挖出洞，同步做好洞外堆积体边坡变形监测工作，做到信息及时反馈指导现场施工，直至出洞完成暗挖工作。

所述反压回填土为为路基开挖土石混合物，要求满足夯实后相互之间有粘结力能够自稳。

所述堆积体坡面防护范围为边坡侧和明暗洞交接正面坡面至抗滑桩桩板墙位置。

所述套拱靠外侧设置有3榀工字钢，工字钢底脚分别与锁脚锚杆（管）焊接牢固，套拱底脚其他部位的锁脚锚杆（管）外露部分均浇筑于套拱混凝土内，使其形成有机整体。

所述套拱拱脚锁脚锚杆在抗滑桩墙体内提前进行PVC管预留孔道。

所述套拱内安装大管棚层，在大管棚上绑扎钢筋网；大管棚一段焊接固定于端头工字钢，另一侧伸进暗洞堆积体内，伸进长度大于后成型暗洞初支工字钢间距3倍以上长度，形成有效搭接。

所述套拱底模采用木模板施工，方便暗挖出洞时拆除。

所述暗挖施工采用反向出洞方法，从洞内按照三台阶七步预留核心土工法施工。

本实用新型专利至少包括以下效果：

本实用新型穿堆积体浅埋偏压隧道明拱暗作半墙半拱防护构造用于隧道洞口段穿堆积体地层的施工；本实用新型投入的人力、设备、材料为常规隧道施工所需的，无需增加新设备和资源投入，施工成本较低；本实用新型提供的隧道洞口防护构造型式稳定、结构简单，受力性能较好，通过新型套拱和锁脚锚杆（管）充分结合，能够承受偏压地形不均匀荷载，为隧道提供承载能力；本实用新型提供的隧道洞口防护构造结构，能为大断面穿堆积体浅埋偏压隧道提供暗挖保护作用，该防护构造及施工方法极大的提高了隧道施工的安全性、可靠性和经济性，避免了大开挖，保护了生态环境。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图；

图1为本实用新型防护构造结构示意图；

图2为洞口段外部结构示意图；

图3为洞口段横断面结构示意图；

图4为施工方法纵断面图；

图中：1-堆积体、2-回填土、3-套拱混凝土层、4-大管棚层、5-回填混凝土层、6-套拱护脚回填混凝土层；7-抗滑桩桩板墙、8-系梁、9-挡土板、10-排水沟、11-套拱工字钢、12-钢筋网、13-初支工字钢、14-边坡防护、15-锁脚锚杆、16-锁脚锚管、17-回填黏土层。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型专利做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

实施例1：如图1-4所示，本穿堆积体浅埋偏压隧道明拱暗作半墙半拱防护构造，其特征在于：半明半暗段防护结构包括套拱混凝土层3、大管棚层4、回填混凝土层5、抗滑桩桩板墙7、系梁8、挡土板9、排水沟10、套拱工字钢11、钢筋网12、锁脚锚杆15、锁脚锚管16、回填黏土层17；所述钢筋网12设置在大管棚层4上，钢筋网12和大管棚层4设置在套拱混凝土层3内，回填混凝土层5设置在套拱混凝土层3上，回填黏土层17设置在回填混凝土层5上，挡土板9设置在套拱混凝土层3、回填混凝土层5一侧，抗滑桩桩板墙7固定在挡土板9外侧，系梁8设置在抗滑桩桩板墙7的抗滑桩之间，回填混凝土层5另一侧固定在堆积体1上；套拱护脚回填混凝土层6设置在套拱混凝土层3一侧底脚处并位于抗滑桩桩板墙7内侧，套拱护脚回填混凝土层6通过锁脚锚杆15与抗滑桩桩板墙7固连，套拱混凝土层3的另一个底脚处通过锁脚锚管16与堆积体1固连，回填混凝土层5顶部一侧即回填黏土层17与挡土板9之间设有排水沟10；钢筋网12和大管棚层4通过套拱工字钢11设置在套拱混凝土层3内，套拱工字钢11与暗洞段的初支工字钢13连接；堆积体外挂网，并设置C25喷混凝土层。

上述防护结构的施工方式如下：

1、现场测量并放线，清理坡面浮动的危石，对堆积体1外侧抗滑桩桩基施工场地进行平整，为桩基施工提供平台；

2、抗滑桩桩板墙7的桩基位置开槽，开挖一段护壁支护一段；桩基基坑开挖采用人工挖孔分段跳槽施工；

3、对堆积体1坡面和明暗交界坡面进行边坡防护14施工（对堆积体进行小导管注浆加固和挂网C25喷混凝土防护，有效保证出洞施工安全），坡面防护参数：φ42×4mm注浆小导管，L=5m，间距120×120cm，梅花形布置，10cm厚C25喷射混凝土，挂φ8钢筋网(20×20cm)；水泥浆水灰比0.8:1~1:1，注浆压力：0.5~1.0MPa；

4、完成抗滑桩桩板墙7的抗滑桩之间的系梁8及抗滑桩桩板墙7后挡土板9的施工；

5、洞口段堆积体下脚反压回填土2，回填至套拱混凝土层3底部高程；

6、修整半明半暗段反压回填土2并夯实成型；

7、沿套拱混凝土层3位置两个底脚位置测量标线，分别在堆积体1外侧和抗滑桩桩板墙7内侧打设锁脚锚管16和锁脚锚杆15；锁脚锚杆(管)参数：φ32（42），L=2（4.5）m，间距60cm双排（套拱工字钢部位拱脚单榀设置8根）；

8、铺设套拱混凝土层3底木模，做好加固措施；

9、安装外侧端头部位套拱内3榀套拱工字钢11，做好连接固定工作；沿明洞半拱段安放大管棚，一端与套拱工字钢焊接牢固，另一端使其伸入与后成型的暗洞初支衬砌内工字钢间距3倍以上长度搭接的土体内；

10、套拱内大管棚层4上绑扎钢筋网12；套拱下弧段安装外摸板并进行加固；

11、浇筑套拱混凝土和套拱护脚回填混凝土并养护，套拱采用C20混凝土一次性浇筑成型；

12、大管棚层4注浆施工，水泥浆水灰比0.8:1~1:1，注浆压力：0.5~1.0MPa；

13、浇筑套拱上回填混凝土形成回填混凝土层5，待套拱混凝土强度达到设计强度后，其上回填混凝土采用C20混凝土二次浇筑成型，并预留排水沟10的位置；回填混凝土与堆积体侧和桩板墙侧紧密贴合；

14、浇筑回填混凝土层5外侧的排水沟10；

15、从洞内调整施工工法暗挖出洞，施工方法按照三台阶七步预留核心土工法施工；

16、完成洞顶回填黏土的施工，形成回填黏土层17；

17、半明半暗洞口段施工完成，施工明洞段二次衬砌。

上述施工方法中，未尽说明的地方均为常规隧道施工及既有工法施工范畴，在此不一一叙述。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种穿堆积体浅埋偏压隧道明拱暗作半墙半拱防护构造，其特征在于：半明半暗段防护结构包括套拱混凝土层（3）、大管棚层（4）、回填混凝土层（5）、抗滑桩桩板墙（7）、系梁（8）、挡土板（9）、排水沟（10）、套拱工字钢（11）、钢筋网（12）、锁脚锚杆（15）、锁脚锚管（16）、回填黏土层（17）；

所述钢筋网（12）设置在大管棚层（4）上，钢筋网（12）和大管棚层（4）设置在套拱混凝土层（3）内，回填混凝土层（5）设置在套拱混凝土层（3）上，回填黏土层（17）设置在回填混凝土层（5）上，挡土板（9）设置在套拱混凝土层（3）、回填混凝土层（5）一侧，抗滑桩桩板墙（7）固定在挡土板（9）外侧，系梁（8）设置在抗滑桩桩板墙（7）的抗滑桩之间，回填混凝土层（5）另一侧固定在堆积体（1）上；套拱护脚回填混凝土层（6）设置在套拱混凝土层（3）一侧底脚处并位于抗滑桩桩板墙（7）内侧，套拱护脚回填混凝土层（6）通过锁脚锚杆（15）与抗滑桩桩板墙（7）固连，套拱混凝土层（3）的另一个底脚处通过锁脚锚管（16）与堆积体（1）固连，回填混凝土层（5）顶部一侧即回填黏土层（17）与挡土板（9）之间设有排水沟（10）。

2.根据权利要求1所述的穿堆积体浅埋偏压隧道明拱暗作半墙半拱防护构造，其特征在于：钢筋网（12）和大管棚层（4）通过套拱工字钢（11）设置在套拱混凝土层（3）内，套拱工字钢（11）与暗洞段的初支工字钢（13）搭接。

3.根据权利要求1所述的穿堆积体浅埋偏压隧道明拱暗作半墙半拱防护构造，其特征在于：堆积体（1）外挂网，并设置C25喷混凝土层。

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