>[0028]每个倾斜支护结构分别包括8根倾斜管棚31，8根倾斜管棚31沿隧道轮廓面从前到后均匀设置。
[0029]每根倾斜管棚31的长度为31m，倾斜管棚31与隧道轮廓面之间的垂直距离不小于Im,且其端部深入隧道开挖轮廓线60cm，每根倾斜管棚31直径为Φ 108mm，每根倾斜管棚31与地面倾斜角为30° —45°。
[0030]每根倾斜管棚31与地面倾斜角为30°。
[0031]如图1所示，由于上部岩体滑塌的主因是下部隧道开挖致使坡体下沉，因此如果以一定的力学结构阻断隧道入口处上覆不良岩体的下沉即可发挥主要的控制作用，为此，首先将塌陷区全部填实，在隧道入口处上方坡体内采用超前管棚预注浆技术，地表注浆混凝土止浆层前缘增加双排OlOSmm超前管棚12，间距1.5m梅花型布置，超前管棚12平均长度60m，另一方面，超前管棚12施工之前施工0.8m厚、2.0m高横向通长C25钢筋混凝土导向支撑墙11。通过注浆使得周边松散破碎土体固结，形成具有一定承载能力的混凝土层。该混凝土层一方面将坡体上下不良地质岩体隔离，使得坡体的压应力无法直接传入隧道顶板，另一方面，在钢筋混凝土导向支撑墙11端部支撑应力作用下，预注浆产生的混凝土隔离层发挥了承载上部松散坡体重力的作用。60m长的超前管棚12之所以能抵抗上部不良地质岩体的压力作用而不向下传递，主要由于其与端部钢筋混凝土导向支撑墙采用钢筋混凝土连接，因此必须有一定测承载结构与钢筋混凝土导向支撑墙和超前注浆混凝土层连接，形成连续结构控制隧道上覆土体的移动。
[0032]如图2和图3所示，隧道入口处距离地表浅，岩体风化极其严重，隧道口开挖必然引发上覆岩体下沉，综合考虑上述两种因素，为了预防该类塌陷再次发生，现场在隧道入口上部岩体采用地表垂直钢花管预注浆技术，设置与地表垂直的钢花管22，注浆之前在地表注浆范围设置80cm厚C20混凝土止浆层21，布置与地表垂直的钢花管22，按2m间距梅花型布置，长度10m，这样松散不良地质土层进行粘结组合，形成稳定层。
[0033]如图4和图5所示，隧道入口距离地表较近，上覆不良地质岩体(全风化花岗岩)移动范围较大，不仅发生在隧道顶板，在隧道侧帮依然有土体移动存在，为此，在入口处沿着隧道轴线方向，在隧道轮廓面两侧分别增设8根Φ 108_沿隧道侧壁倾斜方向设置的倾斜管棚31，按照设定角度打入，其端部深入隧道开挖轮廓线60cm。
[0034]如图6所示，注浆之后，地表垂直支护结构和倾斜支护结构在高压注浆体的渗透粘结作用下，形成类似板凳梁结构，其中地表垂直支护结构为板凳的凳面，倾斜支护结构为板凳的左右两个支撑架。因此，该整体支护结构称为“板凳梁超前管棚组合支护结构”。
[0035]本实用新型的优点是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11，利用钢筋混凝土导向支撑墙11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。
[0036]以上所列举的实施方式仅供理解本实用新型之用，并非是对本实用新型所描述的技术方案的限定，有关领域的普通技术人员，在权利要求所述技术方案的基础上，还可以作出多种变化或变形，所有等同的变化或变形都应涵盖在本实用新型的权利要求保护范围之内。本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
【主权项】
1.一种用于隧道支护的板凳梁超前管棚组合支护结构，其特征是: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。2.根据权利要求1所述的一种用于隧道支护的板凳梁超前管棚组合支护结构，其特征是: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。3.根据权利要求1或2所述的一种用于隧道支护的板凳梁超前管棚组合支护结构，其特征是:所述的钢筋混凝土导向支撑墙为23m长、0.8m厚、2.0m高。4.根据权利要求1所述的一种用于隧道支护的板凳梁超前管棚组合支护结构，其特征是: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。5.根据权利要求1所述的一种用于隧道支护的板凳梁超前管棚组合支护结构，其特征是: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。6.根据权利要求1所述的一种用于隧道支护的板凳梁超前管棚组合支护结构，其特征是: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。7.根据权利要求6所述的一种用于隧道支护的板凳梁超前管棚组合支护结构，其特征是: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。 一45。。8.根据权利要求7所述的一种用于隧道支护的板凳梁超前管棚组合支护结构，其特征是:每根倾斜管棚与地面倾斜角为30°。
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于隧道支护的板凳梁超前管棚组合支护结构，属于建筑技术领域，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，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，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；隧道入口上方、紧挨超前支护结构设有地表垂直支护结构，地表垂直支护结构包括混凝土止浆层和若干钢花管，在钢花管顶端的地表设有混凝土止浆层，隧道两侧设置有倾斜支护结构，倾斜支护结构为若干沿隧道侧壁倾斜设置的倾斜管棚。本实用新型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。
【IPC分类】E21D11/14, E21D11/10
【公开号】CN204899945
【申请号】CN201520662807
【发明人】郭占北, 侯甲富, 宋曰建, 陈淑婷, 刘昭华, 王晓军
【申请人】中铁十四局集团第四工程有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年8月28日