一种陡坡偏压条件下小净距双行隧道的支护结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于土木工程技术领域，具体涉及一种陡坡偏压条件下小净距双行隧道的支护结构。
【背景技术】
[0002]随着我国山区的高速公路建设的不断发展，交通线路规划中不可避免地出现越来越多的陡坡(地表坡度^ 45° )偏压小净距隧道，地形偏压对隧道与围岩的影响越来越不能忽视。然而，传统的偏压小净距隧道设计都是依据相关规范采用相应的支护与加固方式，尽管考虑到净距因素，在中夹岩处采用注浆、对拉锚杆等方式加大支护力度，但却忽略了地形偏压对围岩及隧道结构的影响，导致支护与加固方案的经济性和安全性要求无法同时满足。同时对于偏压条件下的先行洞施工顺序(即先施工深埋侧隧道还是先施工浅埋测隧道)也没有形成统一的规定，而施工顺序的不同对于围岩与隧道结构的偏压效果影响明显。
[0003]隧道支护工序是为了防止隧道在开挖后坍塌、而在挖掘出每段隧道通道之后必须及时进行的施工，且支护工艺的设计只有与该处岩层的具体地质条件相适应，才能起到良好的抗变形、抗坍塌的效果。但是现有技术中，在高地应力、甚至极高地应力软岩层地质条件下挖掘隧道时，所采用的是与普通地应力岩层条件下相同的支护工艺，具体为:
[0004]步骤1.密贴隧道通道的表面建立一榀刚性初期支护;具体采用与隧道通道表面的断面形状相同的拱形型钢钢架从内侧支撑隧道通道，即拱形型钢钢架的外缘与隧道通道的周向表面紧密贴合，然后再在拱形钢架上喷射混凝土。
[0005]步骤2.基于上述刚性初期支护实施二次衬砌；即在刚性初期支护内侧施作模筑混凝土衬砌，以形成与隧道通道形状相似的、且沿隧道通道纵向延伸的平滑的隧道表面。
[0006]现有技术中的支护工艺采用直接密贴隧道通道表面建立刚性初期支护的方式，使得在隧道通道外围的岩层中的高应力作用下，经常造成初期支护中混凝土开裂、剥落，及拱形型钢钢架扭曲变形;拱形型钢钢架的变形会侵占下一步二次衬砌的空间，造成无法继续实施二次衬砌，从而不得不拆掉已建的刚性初期支护、重新建立新的刚性初期支护;这样，便使工程成本和施工风险大幅增加。
[0007]在陡坡偏压地形条件下，同一隧道左右两侧以及深、浅埋两个隧道的非对称受力与变形明显，存在深埋侧隧道变形与受力均显著大于浅埋侧的强偏压效应，如不采取相关加固措施，围岩与隧道结构会由于这一效应的存在而出现向外侧运动的趋势，在此情况下，中夹岩及其上部也极易发生破坏。鉴于此，有必要针对陡坡地形下的小净距隧道修建设计出专门的支护与加固方案，同时选择合理的施工顺序，以解决偏压对围岩与隧道结构的影响，保证隧道施工的安全性与经济性。
【发明内容】
[0008]本实用新型提供了一种陡坡偏压条件下小净距双行隧道的支护结构，以解决传统方式下不能有效考虑偏压效应，导致隧道及中夹岩安全性下降以及材料浪费的问题，达到缓解偏压对地层的扰动，保证中夹岩的施工安全，且减少材料用量的目的。
[0009]一种陡坡偏压条件下小净距双行隧道的支护结构，包括:布置于浅埋侧隧道和深埋侧隧道周围的注浆导管以及系统锚杆;其中:
[0010]对于浅埋侧隧道，注浆导管的布设范围从浅埋侧隧道远离中夹岩一侧的拱肩至靠近中夹岩一侧的拱脚;系统锚杆的布设范围从浅埋侧隧道远离中夹岩一侧的拱肩至远离中夹岩一侧的拱脚；
[0011]对于深埋侧隧道，注浆导管的布设范围从深埋侧隧道的拱顶至靠近中夹岩一侧的拱脚;系统锚杆的布设范围从深埋侧隧道的拱顶至远离中夹岩一侧的拱脚。
[0012]进一步地，布置于浅埋侧隧道和深埋侧隧道周围的注浆导管沿环向和纵向呈梅花形布置，相邻两根注浆导管的环距为0.3?1.5m，纵距为0.5?2m。
[0013]进一步地，布置于浅埋侧隧道和深埋侧隧道周围的系统锚杆沿环向和纵向呈梅花形布置，相邻两根系统锚杆的环距为I?1.5m，纵距为0.5?1.5m。
[0014]进一步地，所述的注浆导管与浅埋侧隧道或深埋侧隧道轴线呈10°?90°夹角，且兼有系统支护与超前支护的作用。
[0015]进一步地，深埋侧隧道周围的系统锚杆比浅埋侧隧道周围的系统锚杆至少长出Im0
[0016]进一步地，所述的系统锚杆采用先锚后灌式的中空注浆锚杆、注浆导管或砂浆锚杆，其外径为25?100mm，壁厚为5?12mm，长度为3?10m。
[0017]进一步地，所述的注浆导管采用壁上开孔的钢管，其外径为42?150mm，壁厚为4?10mm，长度为5?20m。
[0018]隧道开挖前本实用新型在一定范围内采用小导管注浆进行超前支护以及先开挖浅埋侧隧道，均能有效缓解偏压对隧道结构及中夹岩的影响，保证隧道施工安全，注浆导管兼有锚杆支护的作用，深、浅埋隧道根据不同的受力状态而采取不同的支护与加固方案不仅可以减少材料的使用量，节约成本，还可以使隧道结构的受力更加明确、合理。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型支护结构的示意图；其中，1.浅埋侧隧道，2.深埋侧隧道，3.中夹岩，4.注楽导管，5.系统销杆，6.地表。
【具体实施方式】
[0020]为了更为具体地描述本实用新型，下面结合附图及【具体实施方式】对本实用新型的技术方案进行详细说明。
[0021]如图1所示，本实用新型陡坡偏压条件下小净距双行隧道的支护结构，包括:布置于浅埋侧隧道I和深埋侧隧道2周围的注浆导管4以及系统锚杆5;其中:
[0022]对于浅埋侧隧道I，注浆导管4的布设范围从浅埋侧隧道I远离中夹岩3—侧的拱肩至靠近中夹岩3—侧的拱脚;系统锚杆5的布设范围从浅埋侧隧道I远离中夹岩3—侧的拱肩至远离中夹岩一侧的拱脚；
[0023]对于深埋侧隧道2，注浆导管4的布设范围从深埋侧隧道2的拱顶至靠近中夹岩3—侧的拱脚;系统锚杆5的布设范围从深埋侧隧道2的拱顶至远离中夹岩3—侧的拱脚。
[0024]本实施方式的施工过程如下:
[0025]第一步:先开挖浅埋侧隧道I，在浅埋侧隧道I开挖前，在其周围布设注浆导管4，且其布设范围从远离中夹岩3—侧的拱肩至靠近中夹岩3—侧的拱脚，注浆导管4的环向距离为1.5m，外径为42mm，壁厚为4mm，长度为5m，与浅埋侧隧道I轴线呈45°?60°夹角。
[0026]第二步:分部开挖浅埋侧隧道1，在与第一步环向同样的位置布设注浆导管4，注浆导管4纵向距离为lm，呈梅花形布置；同时在远离中夹岩3—侧的拱肩至拱脚布设系统锚杆5，系统锚杆5采用先锚后灌式中空注浆锚杆，外径为25mm，壁厚为5mm，长为3m，环向间距为1.5m，纵向间距为0.5m，呈梅花形布置。
[0027]第三步:后开挖深埋侧隧道2，开挖深埋侧隧道2前，在其靠近中夹岩3—侧的拱顶至拱脚区域布设注浆导管4，注浆导管4的环向距离为1.5m，外径为42mm，壁厚为4mm，长度为5m，与深埋侧隧道2轴线呈45°?60°夹角。
[0028]第四步:分部开挖深埋侧隧道2，在与第三步环向同样的位置布设注浆导管4，注浆导管4纵向距离为lm，呈梅花形布置；同时在远离中夹岩3—侧的拱顶至拱脚布设系统锚杆5，系统销杆5为先销后灌式中空注楽销杆，外径为25mm，壁厚为5mm，长为4m，环向间距为
1.5m，纵向间距为0.5m，呈梅花形布置。
[0029]上述的对实施例的描述是为便于本技术领域的普通技术人员能理解和应用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对上述实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，对于本实用新型做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种陡坡偏压条件下小净距双行隧道的支护结构，其特征在于，包括:布置于浅埋侧隧道和深埋侧隧道周围的注浆导管以及系统锚杆;其中: 对于浅埋侧隧道，注浆导管的布设范围从浅埋侧隧道远离中夹岩一侧的拱肩至靠近中夹岩一侧的拱脚;系统锚杆的布设范围从浅埋侧隧道远离中夹岩一侧的拱肩至远离中夹岩一侧的拱脚； 对于深埋侧隧道，注浆导管的布设范围从深埋侧隧道的拱顶至靠近中夹岩一侧的拱脚;系统锚杆的布设范围从深埋侧隧道的拱顶至远离中夹岩一侧的拱脚。2.根据权利要求1所述的支护结构，其特征在于:布置于浅埋侧隧道和深埋侧隧道周围的注浆导管沿环向和纵向呈梅花形布置，相邻两根注浆导管的环距为0.3?1.5m，纵距为0.5?2m03.根据权利要求1所述的支护结构，其特征在于:布置于浅埋侧隧道和深埋侧隧道周围的系统锚杆沿环向和纵向呈梅花形布置，相邻两根系统锚杆的环距为I?1.5m，纵距为0.5?1.5mο4.根据权利要求1所述的支护结构，其特征在于:所述的注浆导管与浅埋侧隧道或深埋侧隧道轴线呈10°?90°夹角。5.根据权利要求1所述的支护结构，其特征在于:深埋侧隧道周围的系统锚杆比浅埋侧隧道周围的系统锚杆至少长出lm。6.根据权利要求1?5任一权利要求所述的支护结构，其特征在于:所述的系统锚杆采用先锚后灌式的中空注浆锚杆、注浆导管或砂浆锚杆，其外径为25?100mm，壁厚为5?12mm，长度为3?I Om ο7.根据权利要求1?5任一权利要求所述的支护结构，其特征在于:所述的注浆导管采用壁上开孔的钢管，其外径为42?150mm，壁厚为4?10mm，长度为5?20m。
【专利摘要】本实用新型提供了一种陡坡偏压条件下小净距双行隧道的支护结构，包括布置于浅埋侧隧道和深埋侧隧道周围的注浆导管以及系统锚杆。隧道开挖前本实用新型在一定范围内采用小导管注浆进行超前支护以及先开挖浅埋侧隧道，均能有效缓解偏压对隧道结构及中夹岩的影响，保证隧道施工安全，注浆导管兼有锚杆支护的作用，深、浅埋隧道根据不同的受力状态而采取不同的支护与加固方案不仅可以减少材料的使用量，节约成本，还可以使隧道结构的受力更加明确、合理。
【IPC分类】E21D11/10, E21D20/00
【公开号】CN205277441
【申请号】CN201521082795
【发明人】吴德兴, 李伟平, 王薇, 谢宝超
【申请人】浙江省交通规划设计研究院
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年12月22日