一种高地应力软弱围岩隧道支护结构的制作方法

本实用新型属于交通工程技术领域，具体涉及一种高地应力软弱围岩隧道支护结构。

背景技术：

在高地应力条件下，如兰渝线二叠系板岩及炭质板岩、三叠系板岩、志留系千枚岩等地层，岩性软弱、强度应力比小，属高～极高的地应力环境，被专家誉为“特类围岩”，围岩稳定性差、变形大、变形持续时间长，施工中多座隧道发生了挤压性大变形问题，具有来压快、变形大、持续时间长、难以稳定、支护结构受力大等特征，流变现象突出，施工完成后2~3年内，甚至5~6年变形才最终稳定，造成了长段落二次衬砌裂损，严重危及运营安全。传统的支护结构设计方法，采用刚性支护，初期支护和二次衬砌间刚性接触，考虑到初期支护变形的不均性，初期支护与二次衬砌之间点接触，应力集中现象突出，在流变压力作用下，易造成后期二次衬砌破坏。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种高地应力软弱围岩隧道支护结构及其施工方法，在隧道周边设置缓冲层，有效解决现有技术中存在的问题。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种高地应力软弱围岩隧道支护结构，其特征在于：

包括封闭成环的初期支护，初期支护表面设置有缓冲层结构，缓冲层结构表面设置防水板，防水板表面施做二次衬砌。

缓冲层结构采用高密度闭孔橡塑海绵板柔性材料，其缓冲层结构表面布置热熔衬垫，通过射钉和金属环将热熔衬垫和缓冲层结构固定在初期支护的基面上。

缓冲层结构表面按梅花形布置热熔衬垫。

缓冲层结构自隧道拱顶部位的纵向中线向两侧铺设，采用对接拼缝方式拼接。

本实用新型具有以下优点：

本实用新型所述的支护结构，在高地应力条件下，施做缓冲层结构，其可代替无纺布，与防水板密贴设置，设置在初期支护和二次衬砌间，使得二次衬砌均匀受力，同时其压缩变形可有效降低后期作用在二次衬砌上的压力，确保结构安全。

附图说明

图1为高地应力软弱围岩隧道支护结构设计方案示意图。

图2为防水板加缓冲层结构铺设平面展示图。

图3为缓冲层铺设示意图。

图4为防水板加缓冲层结构铺设示意图。

图中，1-初期支护，2-缓冲层结构，3-防水板，4-二次衬砌，5-射钉，6-金属垫圈，7-热熔衬垫。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型进行详细的说明。

在隧道周边设置缓冲层可有效解决现有技术中存在的问题，缓冲层结构介于初期支护和二次衬砌之间，使得初期支护和二次衬砌之间为柔性接触，使二次衬砌均匀受力；同时缓冲层结构具有一定的压缩性，通过其压缩变形释放压力，可有效降低作用在二次衬砌的流变压力。

本实用新型涉及的高地应力软弱围岩隧道支护结构，包括封闭成环的初期支护1，初期支护1表面设置有缓冲层结构2，缓冲层结构2表面设置防水板3，防水板3表面施做二次衬砌4。

缓冲层结构2采用高密度闭孔橡塑海绵板等柔性材料，缓冲层结构2表面布置热熔衬垫7，通过射钉5和金属环6将热熔衬垫7和缓冲层结构2固定在初期支护1的基面上。缓冲层结构2表面按梅花形布置热熔衬垫7。缓冲层结构2自隧道拱顶部位的纵向中线向两侧铺设，采用对接拼缝方式拼接。

上述高地应力软弱围岩隧道支护结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤一：隧道开挖后及时施做初期支护1，初期支护根据变形情况施做为单层或多层支护；

步骤二：初期支护1封闭成环后及时施做缓冲层结构2；

步骤三：在隧道拱顶部位标出纵向中线，并根据基面凹凸情况留足富余量，由拱部向两侧边墙铺设；用射钉5和金属环6将热熔衬垫7和缓冲层结构2平顺地固定在基面上，固定点间距拱部为25-50cm，边墙为50-80cm，按梅花形布设，基面凹凸较大处增加固定点，使缓冲层结构与初期支护密贴,采用对接拼缝；

步骤四：通过热熔衬垫7在缓冲层结构表面挂设防水板3；

步骤五：缓冲层结构2和防水板3固定后，及时施做二次衬砌4。

本实用新型的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。