用于大变形地层的隧道支护结构及其施工工法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103527219103527219A(43)申请公布日2014.01.22(21)申请号201310491598.4E21D11/14(2006.01)(22)申请日2013.10.18(71)申请人四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院地址610041四川省成都市武侯区武侯祠横街1号(72)发明人郑建国李玉文林国进王联郑金龙李晓洪田尚志高世军田志宇丁尧(74)专利代理机构成都希盛知识产权代理有限公司51226代理人陈泽斌(51)Int.Cl.E21D11/10(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书6页说明书6页附图1页附图1页(54)发明名称用于大变形地层的隧道支护结构及其施工工法(57)摘要本发明涉及隧道支护结构及其施工工法，提供了一种用于大变形地层的隧道支护结构，在其初期支护和二次衬砌之间设置有内层初期支护；其施工工法，当初期支护变形量达到可控变形量时，施作内层初期支护，否则不施作内层初期支护,并根据初期支护或内层初期支护的实际内轮廓施作二次衬砌。通过初期支护和内层初期支护的配合，使得对围岩的支护先柔后刚、先放后抗，实现对围岩变形的主动适应，并通过由初期支护、内层初期支护以及二次衬砌构成的强支撑实现对围岩的永久支护，因此，能够有效解决大变形地段的支护问题，能够保证隧道运营期间的稳定性和安全性。CN103527219ACN1035279ACN103527219A权利要求书1/2页1.用于大变形地层的隧道支护结构，沿隧道环向包括顶部的拱顶（11）、底部的仰拱（12）及两侧边墙（13），沿隧道径向包括外层的初期支护（21）、内层的二次衬砌（23）以及位于初期支护（21）和二次衬砌（23）之间的防水层（22），所述初期支护（21）采用含有钢筋网和钢拱架的喷锚结构构成；其特征在于：在所述初期支护（21）和二次衬砌（23）之间设置有内层初期支护（22），所述防水层（24）位于内层初期支护（22）和二次衬砌（23）之间，所述内层初期支护（22）采用含有钢筋网和钢拱架的喷射混凝土结构构成。2.如权利要求1所述的用于大变形地层的隧道支护结构，其特征在于：所述初期支护（21）和内层初期支护（22）的钢拱架沿隧道纵向间隔设置。3.如权利要求1所述的用于大变形地层的隧道支护结构，其特征在于：所述初期支护（21）的锚固结构包括锚杆（27）和注浆小导管（28）。4.如权利要求1、2或3所述的用于大变形地层的隧道支护结构，其特征在于：所述内层初期支护（22）的横断面呈倒U形并由一侧边墙（13）底部经拱顶（11）延伸至另一侧边墙（13）底部；在仰拱（12）处，由初期支护（21）、二次衬砌（23）及内层初期支护（22）两端封闭构成的间隙内设置有回填层（29）。5.如权利要求4所述的用于大变形地层的隧道支护结构，其特征在于：所述回填层（29）采用喷射混凝土结构构成。6.采用如权利要求1所述用于大变形地层的隧道支护结构的施工工法，包括如下步骤：A、施作超前支护；B、开挖隧道洞身；C、紧跟掌子面施作初期支护（21）；D、监控围岩的变形情况，根据监控数据确定围岩的变形收敛趋势，并根据监控情况进行下述施作；E1、当围岩变形呈收敛趋势时，在初期支护（21）表面铺设防水层（24），并在初期支护（21）变形稳定后，根据实际的断面轮廓施作二次衬砌（23），完成该段隧道支护结构的施工；E2、当围岩变形无收敛趋势时，则根据如下步骤施工：a、根据初期支护（21）的理论强度及围岩的变形速率，确定初期支护（21）的可控变形量，在初期支护（21）变形量达到可控变形量时，施作内层初期支护（22）；b、监控围岩的变形情况，根据监控数据确定围岩的变形收敛趋势，再根据监控情况进行下述施作；c1、当围岩变形呈收敛趋势时，在内层初期支护（22）表面铺设防水层（24），并在内层初期支护（22）变形稳定后，根据实际的断面轮廓施作二次衬砌（23），完成该段隧道支护结构的施工；c2、当围岩变形无收敛趋势时，根据监控数据对二次衬砌（23）进行强化处理，并在内层初期支护（21）变形侵入二次衬砌（23）的净空前，在内层初期支护（22）表面铺设防水层（24），并根据实际的断面轮廓施作二次衬砌（23），完成该段隧道支护结构的施工。7.如权利要求6所述的用于大变形地层的隧道支护结构的施工工法，其特征在于：在2CN103527219A权利要求书2/2页所述步骤B中，开挖循环进尺与初期支护（21）钢拱架的设置间距相适应。3CN103527219A说明书1/6页用于大变形地层的隧道支护结构及其施工工法技术领域[0001]本发明涉及隧道支护结构及其施工工法，尤其是一种用于大变形地层的隧道支护结构及其施工工法。