一种用于隧道支护的板凳梁超前管棚组合支护结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种建筑技术领域，尤其是一种用于隧道支护的板凳梁超前管棚组合支护结构。
【背景技术】
[0002]在复活性滑坡体及富水全风化花岗岩等不良地质条件下施工隧道难度和安全性对施工组织来说都是严峻的考验。尤其是隧道进口段地处浅埋、偏压、软弱围岩特殊地质条件下，全风化花岗岩在富水条件下的崩解坍塌现象极为明显。即滑坡体和富水全风化花岗岩的复合型综合地质，给隧道施工带来了极大困难。目前针对该类型岩体隧道施工主要有两种方法，即钢拱架衬砌结构支护和隧道分步开挖、分步支护的方式。
[0003]拱架衬砌支护结构采用柔性支护的机理，支护过程中允许岩土体产生一定程度的变形，该支护结构对于结构稳定，强度较大的岩土体能发挥共同支护原理，但对于富水条件下的全风化花岗岩，柔性支护使顶板及侧壁岩土体发生变形，全风化花岗岩本身强度几乎降低为零，加之内部蓄水量大，岩土体共同支护原理通过变形发挥岩土体自身承载能力的性能无法实现。
[0004]分步开挖、分步支护也是隧道入口段常见的施工方法，该方法的原理是分步开挖隧道断面，使得单次暴露面积减小，进而减小顶板的变形来维护顶板的稳定性。但富水全风化花岗岩强度极低，允许暴露的面积极小，即使小断面开挖，在上部山体重力作用下依然引发顶板下沉。同时隧道入口处地处浅埋、偏压、软弱围岩特殊地质环境下，顶板下沉必然引发地表变形进而引起滑坡。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种用于隧道支护的板凳梁超前管棚组合支护结构，解决了隧道入口处地处浅埋、偏压、软弱围岩特殊地质环境下，顶板下沉必然引发地表变形进而引起滑坡的问题。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:它包括超前支护结构、地表垂直支护结构和倾斜支护结构，所述的超前支护结构位于地表垂直支护结构的前侧上部，倾斜支护结构包括两个，位于地表垂直支护结构的左右两侧，所述的超前支护结构包括钢筋混凝土导向支撑墙和若干超前管棚，钢筋混凝土导向支撑墙设置在超前管棚的后端，超前管棚为上下两排，沿隧道轴线方向设置在隧道入口处上坡体内；隧道入口上方、紧挨超前支护结构设有地表垂直支护结构，所述的地表垂直支护结构包括混凝土止浆层和若干钢花管，钢花管垂直设置，钢花管的顶端伸出地表，在钢花管顶端的地表设有混凝土止浆层，且钢花管的顶端伸出混凝土止浆层；在隧道两侧设置有倾斜支护结构，所述的倾斜支护结构为若干沿隧道侧壁倾斜设置的倾斜管棚，倾斜管棚与地面倾斜设置，倾斜管棚顶端位于地表垂直支护结构组成的区域内，另一端伸入隧道口两侧底部，倾斜管棚与钢花管间隔设置，且其顶端伸出混凝土止浆层。
[0007]每两根相邻的超前管棚之间的间距分别为1.5m，超前管棚的长度为60m，每根超前管棚的直径为Φ 108mm。
[0008]所述的钢筋混凝土导向支撑墙为23m长、0.8m厚、2.0m高。
[0009]每两根相邻的钢花管之间的间距分别为2m，钢花管的长度为10m。
[0010]所述的混凝土止浆层的长度为23m，宽度为24m，厚度为80cm，钢花管顶端伸出地表的长度为lm。
[0011]每个倾斜支护结构分别包括8根倾斜管棚，8根倾斜管棚沿隧道轮廓面从前到后均匀设置。
[0012]每根倾斜管棚的长度为31m，倾斜管棚与隧道轮廓面之间的垂直距离不小于lm，且其端部深入隧道开挖轮廓线60cm，每根倾斜管棚直径为Φ 108mm，每根倾斜管棚与地面倾斜角为30° — 45°。
[0013]每根倾斜管棚与地面倾斜角为30°。
[0014]本实用新型的一种用于隧道支护的板凳梁超前管棚组合支护结构和现有技术相比，具有以下突出的有益效果:能够保护隧道顶板，防止滑坡；通过在隧道入口处施工板凳梁超前管棚组合支护结构，通过该结构承载了隧道入口处上部强风化岩土体的重力，使得施工隧道顶板载荷大幅度减小，发挥了保护顶板的作用；同时，隧道开挖上覆岩土体在下滑拉应力作用下易发生滑移；潜在的滑移力传递至组合支护结构连接的钢筋混凝土导向支撑墙，利用钢筋混凝土导向支撑墙限制了复活性滑坡体的侧向滑移；保证了整个施工作业的安全。
【附图说明】
[0015]附图1是一种用于隧道支护的板凳梁超前管棚组合支护结构中的超前支护结构截面示意图；
[0016]附图2是一种用于隧道支护的板凳梁超前管棚组合支护结构中的地表垂直支护结构的横断面结构示意图；
[0017]附图3是一种用于隧道支护的板凳梁超前管棚组合支护结构中的地表垂直支护结构的俯视结构示意图；
[0018]附图4是一种用于隧道支护的板凳梁超前管棚组合支护结构中的倾斜支护结构的横断面结构示意图；
[0019]附图5是一种用于隧道支护的板凳梁超前管棚组合支护结构中的倾斜支护结构的俯视结构示意图；
[0020]附图6是一种用于隧道支护的板凳梁超前管棚组合支护结构的整体结构示意图；[0021 ] 附图标记说明:11、钢筋混凝土导向支撑墙，12、若干超前管棚，21、混凝土止浆层，22、钢花管，31、倾斜管棚，41、隧道。
【具体实施方式】
[0022]参照说明书附图1至附图6对本实用新型的一种用于隧道支护的板凳梁超前管棚组合支护结构作以下详细地说明。
[0023]本实用新型的一种用于隧道支护的板凳梁超前管棚组合支护结构，其结构包括超前支护结构、地表垂直支护结构和倾斜支护结构，所述的超前支护结构位于地表垂直支护结构的前侧上部，倾斜支护结构包括两个，位于地表垂直支护结构的左右两侧，所述的超前支护结构包括钢筋混凝土导向支撑墙11和若干超前管棚12，钢筋混凝土导向支撑墙11设置在超前管棚12的后端，钢筋混凝土导向支撑墙11用于支撑超前管棚12，超前管棚12为上下两排，沿隧道41轴线方向设置在隧道41入口处上坡体内；隧道41入口上方、紧挨超前支护结构设有地表垂直支护结构，所述的地表垂直支护结构包括混凝土止浆层21和若干钢花管22，钢花管22垂直设置，钢花管22的顶端伸出地表，在钢花管22顶端的地表设有混凝土止浆层21，且钢花管22的顶端伸出混凝土止浆层21 ;在隧道41两侧设置有倾斜支护结构，所述的倾斜支护结构为若干沿隧道41侧壁倾斜设置的倾斜管棚31，倾斜管棚31与地面倾斜设置，倾斜管棚31顶端位于地表垂直支护结构组成的区域内，另一端伸入隧道口两侧底部，倾斜管棚31与钢花管22间隔设置，且其顶端伸出混凝土止浆层21。
[0024]每两根相邻的超前管棚12之间的间距分别为1.5m，超前管棚12的长度为60m，每根超前管棚12的直径为Φ 108mm。
[0025]所述的钢筋混凝土导向支撑墙11为23m长、0.8m厚、2.0m高。
[0026]每两根相邻的钢花管22之间的间距分别为2m，钢花管22的长度为10m。
[0027]所述的混凝土止浆层21的长度为23m，宽度为24m，厚度为80cm，钢花管22顶端伸出地表的长度为lm。