软弱大变形流变性岩体大断面隧道缓冲让压支护结构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种软弱大变形流变性岩体大断面隧道缓冲让压支护结构，在隧道的初支(1)上全环铺设有EPS层(2)，采用钢筋锚钉(5)将所述的EPS层(2)固定在所述的初支(1)上，在所述的EPS层(2)上铺设有防水板(3)，在所述的防水板(3)施作有二衬(4)。本发明易于实施，由于EPS具有超轻型、可压缩和泊松比近于0的特性，能吸收一定的围岩流变变形，且不产生附加的切向应力，可最大限度地减少作用于二衬结构上的围岩压力，从而保证软弱大变形流变岩体大断面隧道，在及时施作二衬条件下衬砌结构的安全。同时，防水板与EPS层接触，可最大限度避免防水板的破坏。
【专利说明】软弱大变形流变性岩体大断面隧道缓冲让压支护结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种隧道支护结构，具体涉及一种软弱大变形流变性岩体大断面隧道缓冲让压支护结构。
【背景技术】
[0002]对于软弱围岩大断面隧道，需允许围岩发生一定变形，然后进行支护；若采用传统的支护理论，充分发挥围岩的承载作用，围岩变形将难以有效控制。目前针对此类隧道，主要采取加强初支，尽快施作仰拱和二衬的方法，以保证隧道施工安全。然而对于存在流变性的软弱大变形岩体，在二衬施作完毕后，过大的围岩流变压力常导致衬砌结构开裂破坏。为此，有必要研发一种适用于软弱大变形流变性岩体大断面隧道的缓冲让压支护结构，以保证二衬及时施作条件下，衬砌结构的安全。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种能保证二衬及时施作条件下衬砌结构的安全且施工工艺简单、技术经济可行的软弱大变形流变性岩体大断面隧道缓冲让压支护结构。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明提供的软弱大变形流变性岩体大断面隧道缓冲让压支护结构，其特征是:在隧道的初支1上全环铺设有EPS层2，采用钢筋锚钉5将所述的EPS层2固定在所述的初支1上，在所述的EPS层2上铺设有防水板3，在所述的防水板3
施作有二衬4。
[0005]所述的EPS层2的材料密度为12kg/m3?15kg/m3。
[0006]所述的EPS层2的厚度为6cm?10cm。
[0007]所述的钢筋锚钉5布置密度为拱部3点/m2?4点/m2，边墙2点/m2?3点/m2。
[0008]采用上述技术方案的软弱大变形流变性岩体大断面隧道缓冲让压支护结构，其作用原理为:EPS(中文名是可发性聚苯乙烯)材料具有超轻型、可压缩和泊松比近于0的特性，能够吸收一定量的围岩流变变形，且不产生附加的切向应力，可最大限度减少作用于二衬结构上的围岩压力，从而保证软弱大变形流变性围岩大断面隧道，在及时施作二衬条件下的衬砌结构安全。
[0009]采用本发明的效用:本发明既允许围岩在施作衬砌后产生一定量的流变变形，又让围岩变形量在可控范围内，并减少作用于二衬结构上的围岩压力。因而在二衬及时施作条件下，可保证衬砌结构的安全。同时，防水板与EPS层接触，可最大限度避免防水板的破坏。
[0010]综上所述，本发明是一种能保证二衬及时施作条件下衬砌结构的安全且施工工艺简单、技术经济可行的软弱大变形流变性岩体大断面隧道缓冲让压支护结构。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本发明的结构示意图。
[0012]图2是本发明的结构剖面示意图。
[0013]附图中:1_初支，2-EPS层，3-防水板，4-二衬，5-钢筋锚钉。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0015]参见图1和图2，在隧道的初支1上全环铺设有EPS层2，采用钢筋锚钉5将EPS层2固定在初支1上，EPS层2的厚度为6cm?10cm，EPS层2的材料密度为12kg/m3?15kg/m3，在EPS层2上铺设有防水板3，在防水板3上施作有二衬4。
[0016]参见图1和图2，本发明的施工步骤是:
[0017]a、清理初支1的表面:在隧道开挖并初支1后，清理初支1的表面。清除初支1的表面尖锐物，并保证初支1的平整度符合D/L ( 1/6 (D为初支表面两相邻凸面凹进去的深度；L为初支表面相邻两凹面的距离)；
[0018]b、铺设EPS层2:沿隧道的初支1全环铺设EPS层2，厚度控制为6cm?10cm，用钢筋锚钉5进行固定，钢筋锚钉5布置密度为拱部3点/m2?4点/m2，边墙2点/m2?3点/m2 ；
[0019]c、铺设防水板3及施作仰拱和二衬4:在EPS层2上铺设防水板3，然后施作仰拱和二衬4。
【权利要求】
1.一种软弱大变形流变性岩体大断面隧道缓冲让压支护结构，其特征是:在隧道的初支(I)上全环铺设有EPS层(2)，采用钢筋锚钉(5)将所述的EPS层(2)固定在所述的初支(I)上，在所述的EPS层⑵上铺设有防水板(3)，在所述的防水板(3)施作有二衬(4)。
2.根据权利要求1所述的软弱大变形流变性岩体大断面隧道缓冲让压支护结构，其特征是:所述的EPS层⑵的材料密度为12kg/m3?15kg/m3。
3.根据权利要求1或2所述的软弱大变形流变性岩体大断面隧道缓冲让压支护结构，其特征是:所述的EPS层⑵的厚度为6cm?10cm。
4.根据权利要求1或2所述的软弱大变形流变性岩体大断面隧道缓冲让压支护结构，其特征是:所述的钢筋锚钉(5)布置密度为拱部3点/m2?4点/m2，边墙2点/m2?3点/m2。
5.根据权利要求3所述的软弱大变形流变性岩体大断面隧道缓冲让压支护结构，其特征是:所述的钢筋锚钉(5)布置密度为拱部3点/m2?4点/m2，边墙2点/m2?3点/m2。
【文档编号】E21D11/00GK104265323SQ201410354346
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年7月24日 优先权日:2014年7月24日
【发明者】阳军生, 杨安民, 肖小文, 高世军, 王立川 申请人:中南大学