Ⅴ～Ⅵ級圍巖中的隧道邊墻初期支護方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種V?VI級圍巖中的隧道邊墻初期支護方法，特別是一種用于新建隧道工程中的邊墻支護領域的V?VI級圍巖中的隧道邊墻初期支護方法。
【背景技術】
[0002]在隧道施工建設中，隧道的支護是工程中的關鍵環(huán)節(jié)，現(xiàn)有技術超前支護布置范圍太小，不能滿足實際需要。系統(tǒng)錨桿支護是在隧道開挖后再進行?，F(xiàn)有技術超前支護一般布置于隧道拱部120°至180°范圍內，此范圍之外的兩側拱腳及兩側邊墻無超前支護。由于設計參數(shù)不盡合理，支護參數(shù)不能滿足實際需要，因此按照原設計參數(shù)施工后邊墻及其上部一定范圍內極易出現(xiàn)隧道超挖及塌方?，F(xiàn)有技術隧道系統(tǒng)支護方式不合理，支護效果差?，F(xiàn)有系統(tǒng)支護為水泥砂漿錨桿，錨桿方向主要為徑向布設，且隧道開挖后才能施工系統(tǒng)錨桿。存在的問題:圍巖自穩(wěn)能力差或沒有自穩(wěn)能力，邊挖邊垮，來不及支護；在散體及軟弱破碎圍巖中，施工水泥砂漿錨桿需要先造孔，不好成孔；水泥砂漿錨桿的支護效果較差，需要加密錨桿間距或加長錨桿長度達到支護的效果。因此現(xiàn)有技術中還沒有一種合理利用加固后的圍巖作為承載體，有效預控隧道超前變形及開挖變形量，提高施工的安全性和結構的耐久性，加快施工進度的V?VI級圍巖中的隧道邊墻初期支護方法。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種合理利用加固后的圍巖作為承載體，有效預控隧道超前變形及開挖變形量，提高施工的安全性和結構的耐久性，加快施工進度的V?VI級圍巖中的隧道邊墻初期支護方法。
[0004]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的V?VI級圍巖中的隧道邊墻初期支護方法，包括以下幾個步驟:
[0005]a、對隧道邊墻進行外插角為10°至20°的小角度超前支護施工；
[0006]b、對上述a步驟中支護范圍內的隧道進行開挖施工；
[0007]C、對上述b步驟中已開挖隧道進行初噴砼施工；
[0008]d、在已開挖隧道內安裝支護鋼架；
[0009]e、對已開挖隧道進行復噴砼施工；
[0010]f、進行以外插角為45°至60°的大角度超前注漿固結小導管或周壁帶孔可注漿的自進式中空注漿錨桿施工；
[0011]g、對已開挖隧道進行復噴砼施工。
[0012]進一步的是，在a步驟中采用桿體外徑為Φ42ι?πι至Φ 50mm的注楽小導管或桿體外徑為Φ25至Φ32_周壁帶注漿孔的自進式中空注漿錨桿施工。
[0013]進一步的是，所述注漿小導管桿體長度范圍為300cm至500cm，環(huán)向間距范圍為20cm 至 50cm。
[0014]進一步的是，所述周壁帶注漿孔的自進式中空注漿錨桿桿體長度范圍為300cm至500cm，環(huán)向間距范圍為20cm至50cm。
[0015]進一步的是，f步驟中注楽小導管桿體外徑為Φ42ι?πι至Φ50ι?πι。
[0016]進一步的是，f步驟中注漿小導管桿體長度范圍為300cm至500cm ;環(huán)向間距為50cm至120cm，縱向間距為50cm至120cmo
[0017]進一步的是，f步驟中周壁帶注漿孔的自進式中空注漿錨桿桿體外徑為Φ25至Φ32mm。
[0018]進一步的是，f步驟中周壁帶注漿孔的自進式中空注漿錨桿桿體長度范圍為300cm至500cm ;環(huán)向間距為50cm至120cm，縱向間距為50cm至120cmo
[0019]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用的支護方法充分利用了巖土體力學性能，應用了隧道的支護系統(tǒng)及拱圈效應理論及理念，利用加固后的圍巖作為承載體，預控了隧道超前變形及開挖變形量，提高了施工的安全性和結構的耐久性，加快了施工進度，節(jié)約了工程投資，增強了施工的可操作性。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的順向陡傾層狀巖石中的隧道支護圖；
[0021]圖中零部件、部位及編號:小角度支護圈外邊線1、大角度支護圈外邊線2、隧道初期支護3、大角度支護4、小角度支護5、鋼架6。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0023]如圖1所示，為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的V?VI級圍巖中的隧道邊墻初期支護方法，包括以下幾個步驟:
[0024]a、對隧道邊墻進行外插角為10°至20°的小角度超前支護施工；
[0025]b、對上述a步驟中支護范圍內的隧道進行開挖施工；
[0026]C、對上述b步驟中已開挖隧道進行初噴砼施工；
[0027]d、在已開挖隧道內安裝支護鋼架6 ;
[0028]e、對已開挖隧道進行復噴砼施工；
[0029]f、進行外插角為45°至60°的大角度超前注漿固結小導管或周壁帶孔可注漿的自進式中空注漿錨桿施工；
[0030]g、對已開挖隧道進行復噴砼施工。
[0031]其中的小角度是指注漿固結小導管或周壁帶孔可注漿的自進式中空注漿錨桿施工等支護桿件的外插角范圍為10°至20°。大角度是指注漿固結小導管或周壁帶孔可注漿的自進式中空注漿錨桿施工等支護桿件的外插角范圍為45°至60°。圖中最內圈的一層為隧道初期支護3，中間一層為小角度支護5，外圈一層為大角度支護4，小角度支護圈外邊線I為小角度支護5與大角度支護4的分界線，最外的輪廓線為大角度支護圈外邊線2。
[0032]通過a步驟的超前小角度支護5以及f步驟中的超前大角度支護4對隧道開挖輪廓線外周邊一定范圍內的巖土體超前支護后，相比現(xiàn)有技術中只對隧道拱部120°至180°范圍進行支護，以及采用徑向系統(tǒng)支護的施工方法，可以顯著改善巖土體的自承能力，在充分利用巖土體力學性能的基礎上，在超前小角度與超前大角度施工的過程中結合分步噴砼，安裝支護鋼架6的施工方法，合理安排前述各個施工方法的步驟可以顯著提高支護后的V?VI級圍巖中的隧道的結構穩(wěn)定性。具體實施時安裝支護鋼架6包括了鎖腳、鋼筋網、縱向連接筋等部件的安裝。e步驟中的噴砼厚度為設計厚度的一半，g步驟的噴砼厚度為設計厚度。
[0033]在a步驟中米用桿體外徑為Φ42ι?πι至Φ 50mm的注楽小導管或桿體外徑為Φ 25至Φ32_周壁帶注漿孔的自進式中空注漿錨桿；
[0034]所述注楽小導管桿體長度范圍為300cm至500cm，環(huán)向間距范圍為20cm至50cm。
[0035]所述周壁帶注楽孔的自進式中空注楽銷桿桿體長度范圍為300cm至500cm，環(huán)向間距范圍為20cm至50cm。小角度超前施工的縱向排距根據(jù)鋼架6間距及圍巖情況確定，一般搭接長度不小于100cm。
[0036]f步驟中注楽小導管桿體外徑為Φ 42mm至Φ50ι?πι。
[0037]f步驟中注楽小導管桿體長度范圍為300cm至500cm ;環(huán)向間距為50cm至120cm，縱向間距為50cm至120cm。
[0038]f步驟中周壁帶注漿孔的自進式中空注漿錨桿桿體外徑為Φ 25至Φ 32mm。
[0039]f步驟中周壁帶注楽孔的自進式中空注楽銷桿桿體長度范圍為300cm至500cm ;環(huán)向間距為50cm至120cm，縱向間距為50cm至120cm。
[0040]采用前述參數(shù)可以充分調動和利用巖土體的自身力學性能，使小角度超前支護以及大角度超前支護與周圍巖土體形成穩(wěn)固的支護體系，同時充分保證施工的可操作性，可以有效防止后邊墻及其上部一定范圍內出現(xiàn)隧道超挖及塌方，本申請的支護方法適用于無自穩(wěn)能力的V?VI級圍巖中的隧道邊墻支護。
【主權項】
1.V?VI級圍巖中的隧道邊墻初期支護方法，其特征在于:包括以下幾個步驟: a、對隧道邊墻進行外插角為10°至20°的小角度超前支護施工； b、對上述a步驟中支護范圍內的隧道進行開挖施工； C、對上述b步驟中已開挖隧道進行初噴砼施工； d、在已開挖隧道內安裝支護鋼架(6); e、對已開挖隧道進行復噴砼施工； f、進行外插角為45°至60°的大角度超前注漿固結小導管或周壁帶孔可注漿的自進式中空注漿錨桿施工； g、對已開挖隧道進行復噴砼施工。2.如權利要求1所述的V?VI級圍巖中的隧道邊墻初期支護方法，其特征在于:在a步驟中米用桿體外徑為Φ 42mm至Φ 50mm的注楽小導管或桿體外徑為Φ 25至Φ 32mm周壁帶注漿孔的自進式中空注漿錨桿。3.如權利要求2所述的V?VI級圍巖中的隧道邊墻初期支護方法，其特征在于:所述注楽小導管桿體長度范圍為300cm至500cm，環(huán)向間距范圍為20cm至50cm。4.如權利要求2所述的V?VI級圍巖中的隧道邊墻初期支護方法，其特征在于:所述周壁帶注楽孔的自進式中空注楽銷桿桿體長度范圍為300cm至500cm，環(huán)向間距范圍為20cm 至 50cm。5.如權利要求1所述的V?VI級圍巖中的隧道邊墻初期支護方法，其特征在于:f步驟中注楽小導管桿體外徑為Φ 42mm至Φ50ι?πι。6.如權利要求5所述的V?VI級圍巖中的隧道邊墻初期支護方法，其特征在于:f步驟中注楽小導管桿體長度范圍為300cm至500cm ;環(huán)向間距為50cm至120cm，縱向間距為50cm至 120cmo7.如權利要求1所述的V?VI級圍巖中的隧道邊墻初期支護方法，其特征在于:f步驟中周壁帶注漿孔的自進式中空注漿錨桿桿體外徑為Φ25至Φ32_。8.如權利要求7所述的V?VI級圍巖中的隧道邊墻初期支護方法，其特征在于:f步驟中周壁帶注楽孔的自進式中空注楽銷桿桿體長度范圍為300cm至500cm ;環(huán)向間距為50cm至120cm，縱向間距為50cm至120cmo
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種Ⅴ～Ⅵ級圍巖中的隧道邊墻初期支護方法，特別是一種用于新建隧道工程中的邊墻支護領域的Ⅴ～Ⅵ級圍巖中的隧道邊墻初期支護方法。本發(fā)明提供一種利用加固后圍巖作為承載體，預控隧道超前變形及開挖變形量，提高施工安全性和結構耐久性的Ⅴ～Ⅵ級圍巖中的隧道邊墻初期支護方法，包括以下幾個步驟a、對隧道邊墻進行小角度超前支護；b、隧道進行開挖；c、隧道初噴砼；d、安裝支護鋼架；e、復噴砼施工；f、進行大角度超前支護施工；g、進行復噴砼施工。本發(fā)明采用的支護方法充分利用了巖土體力學性能，利用加固后的圍巖作為承載體，預控隧道超前變形及開挖變形量，提高施工安全性和結構耐久性，加快施工進度，節(jié)約工程投資。
【IPC分類】E21D11/10, E21D21/00
【公開號】CN105156137
【申請?zhí)枴緾N201510545868
【發(fā)明人】吳學智, 傅支黔, 聶大豐, 青華彬, 馬建新, 王建, 陳煒韜
【申請人】中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年8月31日