一种预防单线隧道岩爆的高地应力释放结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于交通工程技术领域，具体涉及一种预防单线隧道岩爆的高地应力释放结构。
【背景技术】
[0002]在拉萨至日喀则铁路经过的西藏仁布雅鲁藏布江北岸中高山区，该区域位于冈底斯-念青唐古拉山板块南缘、喜马拉雅板块北缘间的雅鲁藏布江缝合带，新构造运动较活跃，加上隧道的较大埋深(最大埋深1080m)，高地应力所引起的岩爆问题显著。为了保证隧道的安全施工和施工质量，最大限度地减少岩爆的影响，需要采取措施将高地应力逐步释放，降低岩爆的严重程度。传统的隧道开挖掘进方式在高地应力地段未考虑将围岩的地应力进行逐步释放，造成在高地应力地段产生岩爆，危及施工人员安全，影响隧道施工进度。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种预防单线隧道岩爆的高地应力释放结构，提前使高地应力得以释放，降低岩爆的严重程度。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是:
[0005]—种预防单线隧道岩爆的高地应力释放结构，其特征在于:
[0006]于隧道上台阶、掌子面开挖轮廓线内侧环向均匀设置多个伸入围岩的环向超前应力释放注水孔，环向超前应力释放注水孔与隧道纵向成小角度并向掌子面开挖轮廓线外侧延伸；
[0007]于隧道上台阶掌子面沿隧道纵向设置多个掌子面超前应力释放注水孔，掌子面超前应力释放注水孔位于环向超前应力释放注水孔内圈。
[0008]隧道上台阶拱墙设置网喷钢纤维混凝土，并向围岩内打设径向锚杆。
[0009]掌子面超前应力释放注水孔于环向超前应力释放注水孔内圈的掌子面上设置两处，对称设置于隧道中线两侧。
[0010]本实用新型具有以下优点:
[0011]本实用新型施工方法简单，不影响隧道掘进的其他工序，不增加其他设备，投资增加少，安全可靠。利用超前应力释放注水孔，软化围岩，提前使高地应力得以释放；采用台阶法开挖，高约3.5m的上台阶形成“小导洞”效应使高地应力逐步释放；上台阶拱墙范围用锚杆和网喷钢纤维混凝土加固围岩，锚杆钻孔完成后先注水软化围岩，使高地应力进一步释放，然后注入砂浆完成锚杆的施工。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型横断面图。
[0013]图2为本实用新型纵剖面图。
[0014]图3为本实用新型上台阶拱墙范围锚杆布置图。
[0015]图中，1-围岩，2-开挖轮廓线，3-网喷钢纤维混凝土，4-环向超前应力释放注水孔，5-掌子面超前应力释放注水孔，6-上台阶，7-锚杆。
【具体实施方式】
[0016]下面结合【具体实施方式】对本实用新型进行详细的说明。
[0017]本实用新型涉及的一种预防单线隧道岩爆的高地应力释放结构，于隧道上台阶6、掌子面开挖轮廓线2内侧环向均匀设置多个伸入围岩I的环向超前应力释放注水孔4，孔径50mm，环向间距1.0m。环向超前应力释放注水孔4与隧道纵向成10°的外插角并向掌子面开挖轮廓线2外侧延伸。
[0018]于隧道上台阶6掌子面沿隧道纵向设置多个掌子面超前应力释放注水孔5，掌子面超前应力释放注水孔5位于环向超前应力释放注水孔4内圈，设置两处，对称设置于隧道中线两侧，孔径50mm，距开挖底面高1.5m，隧道中线两侧1.0m，深度均为5~7m。
[0019]隧道上台阶6拱墙设置网喷钢纤维混凝土 3，并向围岩I内打设径向锚杆7。
[0020]掌子面超前应力释放注水孔5成孔后向孔内压水，持续时间1min左右，使高地应力提前释放。采用台阶法开挖隧道，上台阶6高度控制在3.5m，控制爆破进尺，使应力逐步释放，降低岩爆的严重程度。在上台阶6拱墙范围用径向锚杆7和网喷钢纤维混凝土 3加固围岩，径向锚杆7钻孔完成后先向孔内注水软化围岩，持续时间1min左右，使高地应力进一步释放，然后注入砂浆完成锚杆的施工。
[0021]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。
【主权项】
1.一种预防单线隧道岩爆的高地应力释放结构，其特征在于: 于隧道上台阶(6)、掌子面开挖轮廓线(2)内侧环向均匀设置多个伸入围岩(I)的环向超前应力释放注水孔(4)，环向超前应力释放注水孔(4)与隧道纵向成小角度并向掌子面开挖轮廓线(2)外侧延伸； 于隧道上台阶(6)掌子面沿隧道纵向设置多个掌子面超前应力释放注水孔(5)，掌子面超前应力释放注水孔(5)位于环向超前应力释放注水孔(4)内圈。2.根据权利要求1所述的一种预防单线隧道岩爆的高地应力释放结构，其特征在于: 隧道上台阶(6 )拱墙设置网喷钢纤维混凝土( 3 )，并向围岩(I)内打设径向锚杆(7 )。3.根据权利要求2所述的一种预防单线隧道岩爆的高地应力释放结构，其特征在于: 掌子面超前应力释放注水孔(5)于环向超前应力释放注水孔(4)内圈的掌子面上设置两处，对称设置于隧道中线两侧。
【专利摘要】本实用新型涉及一种预防单线隧道岩爆的高地应力释放结构。高地应力所引起的岩爆问题显著，不考虑将围岩的地应力进行逐步释放，会威胁到施工安全。本实用新型于隧道上台阶、掌子面开挖轮廓线内侧环向均匀设置多个伸入围岩的环向超前应力释放注水孔，环向超前应力释放注水孔与隧道纵向成小角度并向掌子面开挖轮廓线外侧延伸；于隧道上台阶掌子面沿隧道纵向设置多个掌子面超前应力释放注水孔，掌子面超前应力释放注水孔位于环向超前应力释放注水孔内圈。本实用新型施工方法简单，不影响隧道掘进的其他工序，不增加其他设备，投资增加少，安全可靠，利用超前应力释放注水孔，软化围岩，提前使高地应力得以释放。
【IPC分类】E21D9/14, E21D11/00
【公开号】CN204646249
【申请号】CN201520302144
【发明人】程磊, 李国良, 苏晓峰, 田鹏, 孙兵
【申请人】中铁第一勘察设计院集团有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月12日