高地应力硬岩隧道防岩爆支护结构及其施工方法.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CN111119948A(43)申请公布日2020.05.08(21)申请号201911172316.8(22)申请日2019.11.26(71)申请人中铁第一勘察设计院集团有限公司地址710043陕西省西安市西影路2号(72)发明人刘国庆李宁李国良李雷黄双林靳宝成王飞司剑钧史先伟王新东朵渗君(74)专利代理机构泰和泰律师事务所51219代理人王辉曾祥坤(51)Int.Cl.E21D11/15(2006.01)E21D11/18(2006.01)E21D21/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称高地应力硬岩隧道防岩爆支护结构及其施工方法(57)摘要本发明提供一种高地应力硬岩隧道防岩爆支护结构及其施工方法，所述支护结构包括金属波纹板和锚杆，所述金属波纹板上设置有多个预留锚杆孔位，在所述预留锚杆孔位中设置锚杆将所述金属波纹板贴合在隧道开挖内壁上，所述金属波纹板与隧道开挖内壁之间灌注有回填浆液；所述金属波纹板上设置有预留注水孔；所述施工方法先用金属波纹板拼接拱部和边墙结构，再放到台车上随施工点移动，施工时率先做拱部结构，再做边墙结构，然后再利用预留注水孔喷水软化围岩，最后再背后压浆。本发明有效提高了高地应力硬岩隧道岩爆防护等级和施工效率，降低了施工风险和难度。CN111119948ACN111119948A权利要求书1/1页1.一种高地应力硬岩隧道防岩爆支护结构，其特征在于：包括金属波纹板（3）和锚杆（4），所述金属波纹板（3）上设置有多个预留锚杆孔位（5），在所述预留锚杆孔位（5）中设置锚杆（4）将所述金属波纹板（3）贴合在隧道开挖内壁（1）上，所述金属波纹板（3）与隧道开挖内壁（1）之间灌注有回填浆液（2）；所述金属波纹板（3）上设置有预留注水孔（6）。2.如权利要求1所述的高地应力硬岩隧道防岩爆支护结构，其特征在于：所述金属波纹板（3）由多片金属波纹板搭接而成，各片金属波纹板搭接部分开设有若干螺栓孔，在所述螺栓孔中设置若干高强度螺栓（7）将搭接的金属波纹板板连接起来，并在高强度螺栓（7）连接处的波纹板之间设置防松动垫圈（8）。3.如权利要求2所述的高地应力硬岩隧道防岩爆支护结构，其特征在于：所述预留锚杆孔位（5）和所述预留注水孔（6）均匀交错分布在金属波纹板（3）上。4.如权利要求3所述的高地应力硬岩隧道防岩爆支护结构，其特征在于：各片金属波纹板的波动方向沿隧道纵向，各片金属波纹板之间纵向搭接一个波距，环向搭接重叠部分的螺栓孔边缘至相应金属波纹板的边缘距离应大于50mm。5.如权利要求4所述的高地应力硬岩隧道防岩爆支护结构，其特征在于：所述金属波纹板采用防腐金属波纹板。6.如权利要求1所述的高地应力硬岩隧道防岩爆支护结构的施工方法，其特征在于：所述高地应力硬岩隧道防岩爆支护结构的施工方法由以下步骤组成：步骤一：高地应力硬岩隧道防岩爆支护结构沿环向分为拱部及边墙结构，采用金属波纹板拼接所述拱部和边墙结构；步骤二：将拼装好的拱部和边墙结构固定或放置在施工台车上，随施工点移动；步骤三：将台车移动至开挖段，利用液压支撑沿隧道开挖面架设拱部防护结构，在架设过程中确保支护结构中线与隧道中线对齐；步骤四：施做拱部锚杆，加固围岩及固定金属波纹板；步骤五：利用预留注水孔喷注水软化围岩，降低岩爆发生的概率；步骤六：利用液压支撑拼装边墙防护结构，采用栓接与拱部防护结构连接；步骤七：施做边墙锚杆，加固围岩及固定金属波纹板；步骤八：背后压浆，回填金属波纹板与隧道开挖临空面之间的空隙，确保支护与围岩密贴。7.如权利要求6所述的高地应力硬岩隧道防岩爆支护结构的施工方法，其特征在于：步骤一中的金属波纹板拼接方式为：各片金属板采用高强度螺栓搭接，并在高强度螺栓连接处的波纹板之间设置防松动垫圈。8.如权利要求7所述的高地应力硬岩隧道防岩爆支护结构的施工方法，其特征在于：使各片金属波纹板的波动方向沿隧道纵向，各片金属波纹板纵向搭接一个波距，环向搭接重叠部分的安装高强度螺栓的螺栓孔边缘至相应金属波纹板的边缘距离大于50mm。9.如权利要求8所述的高地应力硬岩隧道防岩爆支护结构的施工方法，其特征在于：所述金属波纹板采用防腐金属波纹板。10.如权利要求9所述的高地高地应力硬岩隧道防岩爆支护结构的施工方法，其特征在于：所述拱部结构的所占的弧度为120°-150°。2CN111119948A说明书1/3页高地应力硬岩隧道防岩爆支护结构及其施工方法技术领域[0001]本发明属于交通工程技术领域，具体涉及一种隧道支护结构及其实施方法。背景技术[0002]岩爆是高地应力硬岩隧道施工时发生的一种破坏现象，隧道因开挖卸荷而引起周边围岩产生应力分异作用，造成岩石内部破裂和弹性能突