一种适用于软岩隧道的预应力锚索拱架支护结构的制作方法

本技术属于隧道初期支护，具体涉及一种适用于软岩隧道的预应力锚索拱架支护结构。

背景技术：

1、随着山区高速公路的快速发展，大量的隧道工程被投入建设，部分隧道受线形、征地等因素的制约，难以避免的穿越不良地质，其中软岩是隧道工程经常遇到的不良地质，而软岩大变形作为软岩隧道的典型病害，不仅会导致围岩侵入隧道内轮廓净空，还会造成隧道初期支护开裂变形、拱架扭曲，严重者会造成隧道支护结构整体失稳而发生塌方等重大工程灾害，对隧道工程的建设和施工安全带来极大的威胁。目前，针对隧道软岩大变形主要采取两种措施：一是通过径向注浆小导管对隧道周边围岩进行加固；二是增大预留变形量和加强初期支护的强度。措施一旨在加固围岩，加强围岩的自承能力；措施二旨在增强隧道初期支护的承载能力，给隧道二次衬砌的施作争取时间。然而措施一常常因软岩层厚较大、水泥浆很难与软岩有效融合、施工质量难以保证等原因，效果甚微；措施二可确保隧道自身拥有足够强大的支护结构，但常常因隧道拱脚或仰拱基础承载力不够，而发生隧道整体下沉变形的情况，最终使隧道软岩大变形的问题无法有效解决。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种适用于软岩隧道的预应力锚索拱架支护结构，可有效解决上述问题。

2、本实用新型采用的技术方案如下：

3、本实用新型提供一种适用于软岩隧道的预应力锚索拱架支护结构，包括槽钢拱架(1)、锚索(2)、承压板(3)和锚具(5)；

4、所述槽钢拱架(1)紧贴软岩隧道的隧道壁固定；所述槽钢拱架(1)的内侧设置所述承压板(3)；

5、所述槽钢拱架(1)沿拱形开设多个圆孔(4)；在与每个所述圆孔(4)对应的软岩隧道内开设锚索孔(10)，所述锚索孔(10)内设置所述锚索(2)，并且，所述锚索(2)的自由端穿过对应的所述圆孔(4)，并从所述承压板(3)穿出，并通过所述锚具(5)张拉锁定。

6、优选的，所述锚索(2)包括四根钢绞线(6)；在四根所述钢绞线(6)的中间设置注浆管(8)；四根所述钢绞线(6)的靠近所述槽钢拱架(1)的位置为自由段，远离所述槽钢拱架(1)的位置为锚固段；在自由段，每根所述钢绞线(6)的外面套设钢绞线防护层(11)；所述锚索(2)置入所述锚索孔(10)后，通过所述注浆管(8)注满水泥浆体(7)；对于自由段，所述钢绞线(6)相对所述钢绞线防护层(11)可张拉；所述钢绞线(6)与所述水泥浆体(7)和所述锚索孔(10)周围岩体结合固定。

7、优选的，所述钢绞线防护层(11)为塑料管。

8、优选的，在锚固段，四根所述钢绞线(6)的外面间隔设置扩张环(12)和紧箍环(9)。

9、优选的，所述锚具(5)的外面设置封锚(13)。

10、本实用新型提供的一种适用于软岩隧道的预应力锚索拱架支护结构具有以下优点：

11、本实用新型提供一种适用于软岩隧道的预应力锚索拱架支护结构，通过预应力锚索拱架来承担软岩隧道的围岩压力，转变了软岩隧道围岩压力由隧道基底承载的思路，使软岩隧道围岩压力由“下承式”转变为“上承式”，不仅能有效提供隧道初期支护的承载力，还能有效避免因隧底软弱围岩承载力不足而引起的隧道整体下沉。

技术特征：

1.一种适用于软岩隧道的预应力锚索拱架支护结构，其特征在于，包括槽钢拱架(1)、锚索(2)、承压板(3)和锚具(5)；

2.根据权利要求1所述的一种适用于软岩隧道的预应力锚索拱架支护结构，其特征在于，所述锚索(2)包括四根钢绞线(6)；在四根所述钢绞线(6)的中间设置注浆管(8)；四根所述钢绞线(6)的靠近所述槽钢拱架(1)的位置为自由段，远离所述槽钢拱架(1)的位置为锚固段；在自由段，每根所述钢绞线(6)的外面套设钢绞线防护层(11)；所述锚索(2)置入所述锚索孔(10)后，通过所述注浆管(8)注满水泥浆体(7)；对于自由段，所述钢绞线(6)相对所述钢绞线防护层(11)可张拉；在锚固段，所述钢绞线(6)与所述水泥浆体(7)和所述锚索孔(10)周围岩体结合固定。

3.根据权利要求2所述的一种适用于软岩隧道的预应力锚索拱架支护结构，其特征在于，所述钢绞线防护层(11)为塑料管。

4.根据权利要求2所述的一种适用于软岩隧道的预应力锚索拱架支护结构，其特征在于，四根所述钢绞线(6)的外面间隔设置扩张环(12)和紧箍环(9)。

5.根据权利要求1所述的一种适用于软岩隧道的预应力锚索拱架支护结构，其特征在于，所述锚具(5)的外面设置封锚(13)。

技术总结
本技术提供一种适用于软岩隧道的预应力锚索拱架支护结构，包括槽钢拱架、锚索、承压板和锚具；槽钢拱架紧贴软岩隧道的隧道壁固定；槽钢拱架的内侧设置承压板；槽钢拱架沿拱形开设多个圆孔；在与每个圆孔对应的软岩隧道内开设锚索孔，锚索孔内设置锚索，并且，锚索的自由端穿过对应的圆孔，并从承压板穿出，并通过锚具张拉锁定。本技术提供一种适用于软岩隧道的预应力锚索拱架支护结构，通过预应力锚索拱架来承担软岩隧道的围岩压力，转变了软岩隧道围岩压力由隧道基底承载的思路，使软岩隧道围岩压力由“下承式”转变为“上承式”，不仅能有效提供隧道初期支护的承载力，还能有效避免因隧底软弱围岩承载力不足而引起的隧道整体下沉。

技术研发人员：田冲冲,马平,张青,万其柏,贾占胜,钦玉阳,彭培焯
受保护的技术使用者：北京交科公路勘察设计研究院有限公司
技术研发日：20230728
技术公布日：2024/2/29