一种极高地应力软岩隧道二次衬砌变形控制方法及结构.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CN108518230A(43)申请公布日2018.09.11(21)申请号201810224826.4(22)申请日2018.03.19(71)申请人中铁隧道局集团有限公司地址471000河南省洛阳市老城区状元红路中铁隧道局集团有限公司(72)发明人马召林焦雷王晓琳赵爽李广跃王玥高攀张文新徐启鹏宋妍皮乾勇史继尧(74)专利代理机构郑州中原专利事务所有限公司41109代理人王晓丽(51)Int.Cl.E21D11/00(2006.01)E21D11/10(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种极高地应力软岩隧道二次衬砌变形控制方法及结构(57)摘要一种极高地应力软岩隧道二次衬砌变形控制方法，包括以下步骤：采用台阶法开挖，分别开挖上台阶、中台阶和下台阶，完成各个阶段台阶的初期支护，在各个台阶作业面立拱、钻设锚杆、小导管径向注浆、挂设钢筋网和喷射混凝土；在完成下台阶初期支护设置后，开挖隧道仰拱，设置仰拱的初期支护和仰拱析架，进行仰拱填充，设置隧道锚杆和小导管径向注浆，进行基面处理，在仰拱以上部位设置缓冲层，在完成缓冲层设置后，设置隧道防水体系，在完成隧道防水体系后，设置双层钢筋网、浇注混凝土完成隧道拱墙衬砌，重复上述步骤直至完成极高地应力软岩隧道的开挖。本发明成功的为二衬混凝土强度增长提供了时间，同时为大变形的稳定提供了预留空间。CN108518230ACN108518230A权利要求书1/1页1.一种极高地应力软岩隧道二次衬砌变形控制方法，其特征在于：包括以下步骤：A.当隧道(1)开挖遇到极高地应力软岩(2)地层时，采用台阶法开挖；B.在完成隧道(1)上台阶开挖后，在上台阶作业面立拱、钻设锚杆(3)、小导管(4)径向注浆、挂设钢筋网和喷射混凝土，完成上台阶初期支护(5)设置；C.在完成上台阶初期支护(5)设置后，错距开挖隧道(1)中台阶，在中台阶作业面立拱、钻设锚杆(3)、小导管(4)径向注浆、挂设钢筋网和喷射混凝土，完成中台阶初期支护(5)设置；D.在完成中台阶初期支护(5)设置后，错距开挖隧道下台阶，在下台阶作业面立拱、钻设锚杆(3)、小导管(4)径向注浆、挂设钢筋网和喷射混凝土，完成下台阶初期支护(5)设置；E.在完成下台阶初期支护(5)设置后，开挖隧道仰拱，设置仰拱的初期支护(5)和仰拱析架(6)；F.在完成仰拱初期支护设置后，进行仰拱填充(7)；G.在完成仰拱填充后，设置隧道锚杆(3)和小导管(4)径向注浆；H.在完成隧道锚杆(3)和小导管(4)径向注浆后，进行基面处理，在仰拱以上部位设置缓冲层(8)；I.在完成缓冲层(8)设置后，设置隧道防水体系；J.在完成隧道防水体系后，设置双层钢筋网、浇注混凝土完成隧道拱墙衬砌(9)；K.重复步骤A~J，直至完成极高地应力软岩隧道的开挖。2.根据权利要求1所述的极高地应力软岩隧道二次衬砌变形控制方法，其特征在于：所述步骤B~C中的初期支护(5)设置为在隧道施工作业面进行立拱、钻设锚杆、小导管径向注浆、挂设钢筋网和喷射混凝土，初期支护全环钢架为H175型钢，0.6m/榀，全环喷射35cm厚C30混凝土；每榀钢架设R38N自进式锚杆，每环10根，长6m，纵向间距0.6m；拱墙设φ42小导管径向注浆，长4m，环向间距1.2×1.2m。3.根据权利要求1所述的极高地应力软岩隧道二次衬砌变形控制方法，其特征在于：所述步骤H中的缓冲层(8)采用厚度6cm高密度闭孔橡塑海绵板，设置在防水体系与初期支护之间。4.根据权利要求1所述的极高地应力软岩隧道二次衬砌变形控制方法，其特征在于：所述防水体系是喷射一层防水膜或者粘贴防水板。5.根据权利要求1-4中任一项所述的控制极高地应力软岩隧道二次衬砌变形结构，其特征在于：包括依次连通的隧道上台阶区、中台阶区、下台阶区和仰拱区，上台阶区、中台阶区、下台阶区和仰拱区均设置有初期支护(5)且这些区的初期支护依次连通，初期支护包括立拱，在立拱面上钻设伸入到极高地应力软岩地层的隧道锚杆(3)，在立拱面上还设有伸入到极高地应力软岩地层的小导管(4)，小导管内的注浆层伸入到极高地应力软岩地层，在立拱面上再挂设钢筋网和喷射混凝土，即钢筋网嵌设在混凝土层中，在混凝土层外面设置隧道防水体系；在仰拱区设置仰拱析架(6)，在仰拱析架内部及顶面上均设置填充层(7)，在仰拱析架顶面上部的初期支护外面设置有缓冲层(8)，在缓冲层(8)的外面设置双层钢筋网、浇注混凝土形成隧道拱墙初砌(9)。2CN108518230A说明书1/3页一种极高地应力软岩隧道二次衬砌变形控制方法及结构技术领域[0001]本发明属于隧道开挖技术领域，尤其是涉及一种适应于极高地应力软岩隧道二次衬砌变形的控制方法