一种全充填溶洞隧道支护结构的制作方法

本技术涉及隧道工程，特别涉及一种全充填溶洞隧道支护结构。

背景技术：

1、灰岩等可溶岩地层广为分布，岩溶发育，其规模、形态、大小及位置不一，在交通基础设施建设过程中不可避免的出现了大量穿越各类型溶洞的隧道工程，给隧道施工带来了很大的困难。

2、目前，公路、铁路隧道穿越的溶洞的空溶洞或半充填溶洞，大都采用传统的浆砌片石回填、桥梁结构跨越及普通隧道结构穿越等，例如，公开号为cn102383806b的发明公开了隧道穿越特大型溶洞的施工工艺，采用桥式跨越，公开号为cn203130109u一种大断面岩溶隧道支护设备的专利，公开通过锚杆、钢筋网、钢架支撑、预注浆小导管支护。

3、但当隧道需穿越溶腔巨大、充填物松散、稳定性差的大型全充填溶洞时，传统施工方法不能有效控制结构在施工过程中的变形。

技术实现思路

1、为了解决现有技术问题，本实用新型提供了一种全充填溶洞隧道支护结构，所述支护结构包括：在隧道顶部至底部依次设置的上台阶初期支护、中台阶初期支护和下台阶初期支护，所述下台阶初期支护的底部设置有基础加固结构；

2、所述上台阶初期支护两侧的拱脚设置有上台阶锁脚锚固件，所述中台阶初期支护两侧的拱脚设置有中台阶锁脚锚固件，所述基础加固结构两侧拱脚设置有下台阶锁脚锚固件，所述上台阶锁脚锚固件、中台阶锁脚锚固件和下台阶锁脚锚固件的另一端均锚固到基岩中；

3、所述中台阶初期支护和所述下台阶初期支护的两侧均设置有水平锚固件，所述水平锚固件的另一端均锚固到基岩中。

4、进一步地，所述上台阶锁脚锚固件包括：上台阶旋喷桩，所述上台阶旋喷桩内设置有上台阶锚管；

5、所述中台阶锁脚锚固件包括：中台阶旋喷桩，所述中台阶旋喷桩内设置有中台阶锚管；

6、所述下台阶锁脚锚固件包括：下台阶旋喷桩，所述下台阶旋喷桩内设置有下台阶锚管。

7、进一步地，两侧的所述上台阶旋喷桩、中台阶旋喷桩和下台阶旋喷桩均为三根。

8、进一步地，从下至上三根所述上台阶旋喷桩与垂直方向夹角分别为45°、60°和75°；

9、从下至上三根所述中台阶旋喷桩与垂直方向夹角分别为15°、30°和45°；

10、从下至上三根所述下台阶旋喷桩与垂直方向夹角分别为0°、10°和15°。

11、进一步地，所述水平锚固件为沿水平方向设置的预应力锚索。

12、进一步地，所述基础加固结构包括：设置在所述下台阶初期支护底部的钢筋混凝土铺衬，

13、所述下台阶锁脚锚固件设置在所述钢筋混凝土铺衬的两侧底部。

14、进一步地，所述钢筋混凝土铺衬底部设置有多根底部旋喷桩，所述底部旋喷桩下端均设置有袖阀管。

15、进一步地，所述袖阀管下端延伸至串珠状溶洞底以下进入基岩不小于1.0m。

16、进一步地，所述底部旋喷桩和所述袖阀管沿隧道延伸方向与横向交错布置，间距1米。

17、进一步地，所述中台阶初期支护两侧的水平锚固件均为两根，所述下台阶初期支护两侧的水平锚固件均为一根。

18、本实用新型提供的技术方案的有益效果是：本实用新型中，隧道顶部至底部依次设置的上台阶初期支护、中台阶初期支护和下台阶初期支护，下台阶初期支护的底部设置有基础加固结构，随着隧道施工的进行，逐步在上台阶初期支护、中台阶初期支护和基础加固结构两侧分别施工上台阶锁脚锚固件、中台阶锁脚锚固件和下台阶锁脚锚固件，能够控制施工过程中隧道的竖向方向上的沉降，避免初期支护结构沉降超过设计预留变形量。

19、其次，中台阶初期支护的和下台阶初期支护的两侧设置有水平锚固件，水平锚固件能够控制施工过程中隧道的水平方向的变形，避免初期支护结构水平收敛变形超过设计预留变形量。

20、另外，隧道底部设置袖阀管和底部旋喷桩，即袖阀管与底部旋喷桩相连接的结构，充分将注浆体与岩土体融合，能够加强岩土体的强度和稳定性，能够有效控制隧道运营期间的沉降，并且采用袖阀管和底部旋喷桩加固隧道底部，不仅施工作业操作简单、方便，而且施工迅速，节约时间与成本。

技术特征：

1.一种全充填溶洞隧道支护结构，其特征在于，所述支护结构包括：在隧道顶部至底部依次设置的上台阶初期支护(1)、中台阶初期支护(2)和下台阶初期支护(3)，所述下台阶初期支护(3)的底部设置有基础加固结构；

2.根据权利要求1所述的一种全充填溶洞隧道支护结构，其特征在于，所述上台阶锁脚锚固件包括：上台阶旋喷桩(4)，所述上台阶旋喷桩(4)内设置有上台阶锚管(5)；

3.根据权利要求2所述的一种全充填溶洞隧道支护结构，其特征在于，两侧的所述上台阶旋喷桩(4)、中台阶旋喷桩(6)和下台阶旋喷桩(8)均为三根。

4.根据权利要求3所述的一种全充填溶洞隧道支护结构，其特征在于，从下至上三根所述上台阶旋喷桩(4)与垂直方向夹角分别为45°、60°和75°；

5.根据权利要求1所述的一种全充填溶洞隧道支护结构，其特征在于，所述水平锚固件(10)为沿水平方向设置的预应力锚索。

6.根据权利要求1所述的一种全充填溶洞隧道支护结构，其特征在于，所述基础加固结构包括：设置在所述下台阶初期支护(3)底部的钢筋混凝土铺衬(11)，

7.根据权利要求6所述的一种全充填溶洞隧道支护结构，其特征在于，所述钢筋混凝土铺衬(11)底部设置有多根底部旋喷桩(12)，所述底部旋喷桩(12)下端均设置有袖阀管(13)。

8.根据权利要求7所述的一种全充填溶洞隧道支护结构，其特征在于，所述袖阀管(13)下端延伸至串珠状溶洞底以下进入基岩不小于1.0m。

9.根据权利要求7所述的一种全充填溶洞隧道支护结构，其特征在于，所述底部旋喷桩(12)和所述袖阀管(13)沿隧道延伸方向与横向交错布置，间距1米。

10.根据权利要求1所述的一种全充填溶洞隧道支护结构，其特征在于，所述中台阶初期支护两侧的水平锚固件(10)均为两根，所述下台阶初期支护两侧的水平锚固件(10)均为一根。

技术总结
本技术公开了一种全充填溶洞隧道支护结构，属于隧道工程技术领域。支护结构包括：在隧道顶部至底部依次设置的上台阶初期支护、中台阶初期支护和下台阶初期支护，下台阶初期支护的底部设置有基础加固结构；上台阶初期支护两侧的拱脚设置有上台阶锁脚锚固件，中台阶初期支护两侧的拱脚设置有中台阶锁脚锚固件，基础加固结构两侧设置有下台阶锁脚锚固件，上台阶锁脚锚固件、中台阶锁脚锚固件和下台阶锁脚锚固件的另一端均锚固到基岩中；所述中台阶初期支护和所述下台阶初期支护的两侧均设置有水平锚固件，水平锚固件的另一端均锚固到基岩中，从而能够控制施工过程中隧道的竖向方向上的沉降。

技术研发人员：李晓林,王双院,皮嘉伟,卿伟宸,张行道,宋战平,张玉伟,田小旭,刘乃飞,郑方,霍润科
受保护的技术使用者：中铁建大桥工程局集团第二工程有限公司
技术研发日：20221228
技术公布日：2024/1/11