一种适用于砂-岩交接地层的组合支护结构

一种适用于砂
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岩交接地层的组合支护结构
技术领域
1.本实用新型属于隧道组合支护结构技术领域，尤其涉及一种适用于砂
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岩交接地层的组合支护结构。


背景技术：

2.风积沙是经风力搬运形成的松散堆积物。我国风积沙分布范围广泛，尤其是在戈壁沙漠地区，我国西北地区(主要是内蒙古、甘肃、新疆等地)、部分西藏地区风积沙现象明显。其结构松散，抗剪强度差，隧道开挖后，若支护不及时，围岩变将产生较大变形，影响施工安全。风积沙暗洞施工多采用分部开挖+超前支护方式修筑隧道，超前支护多为大管棚或超前水平旋喷桩。同时由于风积沙松散的缘故，隧道开挖要尽量避免对围岩的扰动，因此开挖方式采常用机械开挖。但岩石地层其围岩抗剪强度相对于土和沙地层较高，围岩的自稳性较高，一般不用大管棚和超前水平旋喷桩，且可以采用控制爆破的方式开挖隧道。因此在砂
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岩交接处将涉及施工工序的变换。
3.在我国西藏地区，风积沙具有埋深较浅的特性，一般不超过40m左右，且多位于隧道的进出口位置。隧道穿越这样的地层时，常会遇到砂
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岩交接的情况，若交接处支护结构处理不当，容易导致交接处支护强度低，后期易出现一定的衬砌变形大、开裂等安全问题。


技术实现要素：

4.针对风积沙地层中与岩石交接处隧道的施工问题，本实用新型提供一种适用于砂
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岩交接地层的组合支护结构。
5.本实用新型的一种适用于砂
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岩交接地层的组合支护结构，采用三段式的支护结构，分别为：
6.风积沙地层段：采用超前水平旋喷桩进行支护。
7.砂
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岩地层交接段：在掌子面推进到风积沙地层段末端临近岩石地层段侧1
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2米段搭接钢架形成搭接段，将超前小导管一端焊接在钢架上，另一端打入岩石段地层。
8.岩石地层段：采用超前小导管进行支护。
9.进一步的，在风积沙地层段，在掌子面打入玻璃纤维锚杆。
10.进一步的，钢架采用两榀型钢钢架。
11.本实用新型的有益技术效果为：
12.1、风积沙地层段开挖前先施工风积沙地层段超前水平旋喷桩，然后在超前水平旋喷桩的保护下分部开挖隧道，保证隧道施工安全。
13.2、组合支护结构设置搭接段，风积沙与岩石的交接处采用两榀型钢钢架作为搭接，钢架置于风积沙地层段末端临近岩石地层段侧，将岩石地层段采用超前小导管焊接与钢架上，以保证搭接处有足够的重叠长度和强度。
14.3、岩石地层段施工时先施工超前小导管，然后在此支护下分部开挖隧道，保证隧道施工安全，同时开挖方式有机械开挖转为控制爆破开挖，保证施工效率。
附图说明
15.图1为风积沙地层段支护结构以及施工图。
16.图2为砂
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岩地层交接段支护结构以及施工图。
17.图3为岩石地层段支护结构以及施工图。
18.图中：1
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超前旋喷桩；2
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钢架；3
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隧道开挖方向；4
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玻璃纤维锚杆；5
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掌子面；6
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超前小导管，7
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砂
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岩交接面；8搭接段。
具体实施方式
19.下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细说明。
20.本实用新型的一种适用于砂
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岩交接地层的组合支护结构，采用三段式的支护结构，分别为：
21.风积沙地层段(如图1所示)：采用超前水平旋喷桩1进行支护。
22.砂
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岩地层交接段(如图2所示)：在掌子面5推进到风积沙地层段末端临近岩石地层段侧1
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2米段搭接钢架2形成搭接段8，将超前小导管6一端焊接在钢架2上，另一端打入岩石段地层。
23.岩石地层段(如图3所示)：采用超前小导管6进行支护。
24.进一步的，在风积沙地层段，在掌子面5打入玻璃纤维锚杆4。
25.进一步的，钢架2采用两榀型钢钢架。
26.本实用新型组合支护结构具体实施方式为：
27.1、风积沙地层段开挖前先施工风积沙地层段超前水平旋喷桩1，然后在超前水平旋喷桩1的保护下分部开挖隧道，保证隧道施工安全。
28.2、隧道掌子面5推进到离岩石地层段1
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2米时，施工搭接段8型钢钢架2，然后再施工超前小导管6，小导管一端焊接在钢架上，另一端打入岩石段地层，保证搭接段8的超前支护强度，然后在此支护下分部开挖隧道。
29.3、掌子面5通过搭接段8进入岩石地层段后，施工方式改为分部开挖+超前小导管支护6，施工时先施工超前小导管6，然后在此支护下分部开挖隧道，保证隧道施工安全，同时开挖方式由机械开挖转为控制爆破开挖，保证施工效率。


技术特征：
1.一种适用于砂
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岩交接地层的组合支护结构，其特征在于，采用三段式的支护结构，分别为：风积沙地层段：采用超前水平旋喷桩(1)进行支护；砂
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岩地层交接段：在掌子面(5)推进到风积沙地层段末端临近岩石地层段侧1
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2米段搭接钢架(2)形成搭接段(8)，将超前小导管(6)一端焊接在钢架(2)上，另一端打入岩石段地层；岩石地层段：采用超前小导管(6)进行支护。2.根据权利要求1所述的一种适用于砂
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岩交接地层的组合支护结构，其特征在于，所述风积沙地层段，在掌子面(5)打入玻璃纤维锚杆(4)。3.根据权利要求1所述的一种适用于砂
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岩交接地层的组合支护结构，其特征在于，所述钢架(2)采用两榀型钢钢架。

技术总结
本实用新型公开了一种适用于砂


技术研发人员：张俊儒 赵生杰 孔超 严俊 杨志君 马凯蒙 郑宗溪 杨瞻梦
受保护的技术使用者：西南交通大学
技术研发日：2021.01.06
技术公布日：2021/10/8