一种高地应力条件下引水隧洞的支护结构的制作方法

本发明属于水利水电工程中引水技术领域，具体涉及一种高地应力条件下引水隧洞的支护结构。

背景技术：

在水利水电工程建设中，引水隧洞是一种常见的结构形式，当其处于高地下水位、初始地应力大于20mpa的高地应力条件下，如何确保引水隧洞围岩的稳定性，已经成为引水隧洞设计领域的一项重要技术。目前对于引水隧洞的支护措施一般采用挂网+喷混凝土、锚杆支护、钢拱架等，以上措施受施工工艺及施工条件的影响，均存在施工期渗水严重、喷混厚度无法保证、锚杆支护及钢拱架连接不牢固等问题，易发生洞室变形、垮塌等问题，且塌方后处理难度较大，往往造成工期延长，投资增大等问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种高地应力条件下引水隧洞的支护结构，能够有效减少施工期围岩地下水渗漏，同时有效降低因引水隧洞支护不及时等造成塌方的风险，减少工程投资，加快施工进度。

本发明所采用的技术方案是，一种高地应力条件下引水隧洞的支护结构，包括沿岩体开挖形成的引水隧洞长度延伸方向均匀布设的若干钢拱架，若干钢拱架之间相互连接，沿每个钢拱架表面垂直设置有若干锚杆，若干锚杆呈梅花形沿洞内壁环形均匀分布，同时在引水隧洞顶拱180^o范围内均匀布置有若干排水孔，每个排水孔设置于相邻两个锚杆之间，锚杆、排水孔均与引水隧洞表面垂直，沿洞内壁还铺设有钢拱架内侧挂网钢筋和钢拱架外侧挂网钢筋，钢拱架内侧挂网钢筋和钢拱架外侧挂网钢筋分居钢拱架两侧，钢拱架内侧挂网钢筋、钢拱架和钢拱架外侧挂网钢筋之间填充有喷混凝土，钢拱架内侧挂网钢筋、钢拱架、钢拱架外侧挂网钢筋与锚杆均固定连接。

本发明的特点还在于，

若干钢拱架之间通过钢拱架连接筋沿隧洞轴线方向相互连接。

锚杆与钢拱架内侧挂网钢筋之间焊接固定。

锚杆与钢拱架外侧挂网钢筋之间焊接固定。

锚杆与钢拱架之间焊接固定。

引水隧洞断面为马蹄形、方形、拱形中的任意一种。

本发明的有益效果是，一种高地应力条件下引水隧洞的支护结构，该支护结构形式包括钢拱架、钢拱架内侧挂网钢筋、钢拱架外侧挂网钢筋、钢拱架连接筋、喷混凝土、排水孔。按照本发明设置引水隧洞的支护结构形式后，能够有效的减少施工期围岩地下水渗漏、保证喷混厚度、固定锚杆、钢拱架，使之形成稳定的联合受力结构整体。同时有效降低因引水隧洞支护不及时等造成塌方的风险，减少工程投资，加快施工进度。

附图说明

图1是一种高地应力条件下引水隧洞的支护结构的结构示意图。

图中，1.钢拱架，2.钢拱架内侧挂网钢筋，3.钢拱架外侧挂网钢筋，4.钢拱架连接筋，5.喷混凝土，6.锚杆，7.岩体，8.排水孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明一种高地应力条件下引水隧洞的支护结构，结构如图1所示，包括沿岩体7开挖形成的引水隧洞长度延伸方向均匀布设的若干钢拱架1，若干钢拱架1之间相互连接，沿每个钢拱架1表面垂直设置有若干锚杆6，若干锚杆6呈梅花形沿洞内壁环形均匀分布，同时在引水隧洞顶拱180^o范围内均匀布置有若干排水孔8，每个排水孔8设置于相邻两个锚杆6之间，锚杆6、排水孔8均与引水隧洞表面垂直，沿洞内壁还铺设有钢拱架内侧挂网钢筋2和钢拱架外侧挂网钢筋3，钢拱架内侧挂网钢筋2和钢拱架外侧挂网钢筋3分居钢拱架1两侧，钢拱架内侧挂网钢筋2、钢拱架1和钢拱架外侧挂网钢筋3之间填充有喷混凝土5，钢拱架内侧挂网钢筋2、钢拱架1、钢拱架外侧挂网钢筋3与锚杆6均固定连接。

若干钢拱架1之间通过钢拱架连接筋4沿隧洞轴线方向相互连接。

锚杆6与钢拱架内侧挂网钢筋2之间焊接固定。

锚杆6与钢拱架外侧挂网钢筋3之间焊接固定。

锚杆6与钢拱架1之间焊接固定。

引水隧洞断面为马蹄形、方形、拱形中的任意一种。

本发明一种高地应力条件下引水隧洞的支护结构，钢拱架内侧挂网钢筋2、钢拱架1和钢拱架外侧挂网钢筋3之间填充有喷混凝土5，使其密实、完整，形成联合受力结构整体，能够有效的减少施工期围岩地下水渗漏、保证喷混厚度、固定锚杆、钢拱架，使之形成稳定的联合受力结构整体。同时有效降低因引水隧洞支护不及时等造成塌方的风险，减少工程投资，加快施工进度。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种高地应力条件下引水隧洞的支护结构，包括沿岩体开挖形成的引水隧洞长度延伸方向均匀布设的若干钢拱架，若干钢拱架之间相互连接，沿每个钢拱架表面垂直设置有若干锚杆，每个排水孔设置于相邻两个锚杆之间，锚杆、排水孔均与引水隧洞表面垂直，沿洞内壁还铺设有钢拱架内侧挂网钢筋和钢拱架外侧挂网钢筋，钢拱架内侧挂网钢筋和钢拱架外侧挂网钢筋分居钢拱架两侧，钢拱架内侧挂网钢筋、钢拱架和钢拱架外侧挂网钢筋之间填充有喷混凝土，钢拱架内侧挂网钢筋、钢拱架、钢拱架外侧挂网钢筋与锚杆均固定连接。本发明能够有效减少施工期围岩地下水渗漏，同时有效降低因引水隧洞支护不及时等造成塌方的风险，减少工程投资，加快施工进度。

技术研发人员：闫喜
受保护的技术使用者：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2019.06.27
技术公布日：2019.10.18