Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

CN110725705A - 岩溶隧道中钢拱与素喷混凝土组合的初支结构及施工方法 - Google Patents

岩溶隧道中钢拱与素喷混凝土组合的初支结构及施工方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110725705A
CN110725705A CN201911199483.1A CN201911199483A CN110725705A CN 110725705 A CN110725705 A CN 110725705A CN 201911199483 A CN201911199483 A CN 201911199483A CN 110725705 A CN110725705 A CN 110725705A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel
rock
lower step
vault
supporting surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911199483.1A
Other languages
English (en)
Inventor
姚大闯
凌峰
周清
王军
杨艳伟
马传书
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Tiesiju Civil Engineering Group Co Ltd CTCE Group
Original Assignee
China Tiesiju Civil Engineering Group Co Ltd CTCE Group
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Tiesiju Civil Engineering Group Co Ltd CTCE Group filed Critical China Tiesiju Civil Engineering Group Co Ltd CTCE Group
Priority to CN201911199483.1A priority Critical patent/CN110725705A/zh
Publication of CN110725705A publication Critical patent/CN110725705A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/14—Lining predominantly with metal
    • E21D11/18—Arch members ; Network made of arch members ; Ring elements; Polygon elements; Polygon elements inside arches
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/04—Lining with building materials
    • E21D11/10—Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/14—Lining predominantly with metal
    • E21D11/15—Plate linings; Laggings, i.e. linings designed for holding back formation material or for transmitting the load to main supporting members
    • E21D11/152—Laggings made of grids or nettings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D20/00—Setting anchoring-bolts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Abstract

本发明公开了一种岩溶隧道中钢拱与素喷混凝土组合的初支结构及施工方法，是以岩溶隧道断面中的最大水平跨度位置为分界面，划分为上台阶和下台阶；针对开挖上台阶所形成的拱顶，采用钢结构喷射混凝土的拱顶钢构混凝土支护体系；针对开挖下台阶所形成的下台阶岩面，采用素喷混凝土形成下台阶岩面的围岩支护面；下台阶的开挖跨度小于上台阶的开挖跨度，使得在下台阶的两侧边预留有设定厚度的岩石形成岩石侧墙；由岩石侧墙和围岩支护面共同形成17拱顶钢构混凝土支护体系的支承面。本发明在实现岩溶隧道稳定的初期支护的同时，有效缩短了工期、降低了工程造价。

Description

岩溶隧道中钢拱与素喷混凝土组合的初支结构及施工方法
技术领域
本发明涉及岩溶隧道的支护结构及其施工方法，更具体地说是一种岩溶隧道的初期支护结构及其施工方法。
背景技术
岩溶隧道在开挖后因受岩溶影响，隧道拱顶极易出现掉块、坍塌、冒顶、涌泥和涌水等现象，为保证施工作业安全、保证后期施工的二次衬砌支护安全与稳定性，以及保证营运期的运营安全，需要进行初期支护。现有技术中，针对岩溶隧道的初期支护，基本是在拱部和边墙均采用强度高、刚度大的钢结构喷射混凝土支护体系，该支护体系施工难度大，增加了工程造价，也延长了工程进度。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种岩溶隧道中钢拱与素喷混凝土组合的初支结构及施工方法，在实现岩溶隧道稳定的初期支护的同时，缩短工期、降低工程造价。
本发明为解决技术问题采用如下技术方案：
本发明岩溶隧道中钢拱与素喷混凝土组合的初支结构的特点是：以岩溶隧道断面中的最大水平跨度位置为分界面，划分为上台阶和下台阶；针对开挖上台阶所形成的拱顶，采用钢结构喷射混凝土的拱顶钢构混凝土支护体系；针对开挖下台阶所形成的下台阶岩面，采用素喷混凝土形成下台阶岩面的围岩支护面；所述下台阶的开挖跨度小于上台阶的开挖跨度，使得在下台阶的两侧边预留有设定厚度的岩石形成岩石侧墙；由所述岩石侧墙和围岩支护面共同形成所述拱顶钢构混凝土支护体系的支承面。
本发明岩溶隧道中钢拱与素喷混凝土组合的初支结构的特点也在于：所述拱顶钢构混凝土支护体系中的钢结构包括：拱顶挂钢筋网片、沿拱顶架设型钢钢架、各型钢钢架之间由纵向连接筋相连接、分别设置拱顶锚杆和锁脚锚杆。
本发明岩溶隧道中钢拱与素喷混凝土组合的初支结构的特点也在于：在所述拱顶钢构混凝土支护体系中的型钢钢架的两端拱脚上分别通过螺栓连接有呈水平的钢垫板，所述型钢钢架利用拱脚上的钢垫板支立在由岩石侧墙和围岩支护面共同形成的支承面上。
本发明岩溶隧道中钢拱与素喷混凝土组合的初支结构的特点也在于：所述钢垫板的宽度为23cm；岩石侧墙的厚度为11cm，围岩支护面的厚度为12cm；钢垫板以对齐的形式支立在所述支承面上。
本发明岩溶隧道中钢拱与素喷混凝土组合的初支结构的施工方法，其特点是按如下过程进行：
首先开挖上台阶，针对完成上台阶开挖所形成的拱顶挂设钢筋网片，再沿拱顶架设型钢钢架，在相邻的型钢钢架之间焊接纵向连接筋，使各型钢钢架形成整体钢架；针对拱顶分别锚固拱顶锚杆和锁脚锚杆，完成拱顶钢构混凝土支护体系的施工；
然后开挖下台阶，是将下台阶依中线划分为两侧下台阶；先开挖其中一侧下台阶，并在完成开挖的一侧下台阶的岩面上素喷混凝土形成一侧围岩支护面；随后，再开挖另一侧下台阶，并在完成开挖的另一侧下台阶的岩面上素喷混凝土形成另一侧围岩支护面，完成下台阶整体围岩支护面的施工；在开挖下台阶时，两侧边预留的设定厚度的岩石不开挖，以此形成岩石侧墙。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
1、本发明在拱顶采用拱顶钢结构混凝土支护体系，有效保证了围岩稳定性、保证了作业下方作业人员施工安全，避免拱顶以外的隐伏溶洞影响施工安全和后期营运安全。
2、本发明在下台阶中采用素喷混凝土形成的围岩支护面与岩石侧墙组合，既保证了围岩的稳定性，又形成了型钢钢架的支承面，大大节约了工程造价、缩短工期。
3、本发明尤其应用在岩溶隧道Ⅲ级围岩中，主要基岩为灰岩和白云质灰岩夹硅质岩，岩体基本质量指数高，岩溶不发育，岩体完整性好，地下水不发育。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明中钢筋网片示意图；
图3为本发明中钢构结构示意图；
图中标号：A为上台阶区域，B为下台阶左半幅，C为下台阶右半幅；11型钢钢架，12纵向连接筋，13钢筋网片，14拱顶锚杆，15锁脚锚杆，16围岩支护面，17岩石侧墙。
具体实施方式
参见图1、本实施例中岩溶隧道中钢拱与素喷混凝土组合的初支结构是：
以岩溶隧道断面中的最大水平跨度位置为分界面，划分为上台阶区域A和下台阶区域；其中下台阶区域按左右划分为下台阶左半幅B，和下台阶右半幅C。
本实施例中，针对开挖上台阶区域A所形成的拱顶，采用钢结构喷射混凝土的拱顶钢构混凝土支护体系；针对开挖下台阶区域所形成的下台阶岩面，采用素喷混凝土形成下台阶岩面的围岩支护面16。下台阶的开挖跨度应小于上台阶的开挖跨度，使得在下台阶的两侧边预留有设定厚度的岩石形成岩石侧墙17；由岩石侧墙17和围岩支护面16共同形成拱顶钢构混凝土支护体系的支承面。
具体实施中，如图1和图2所示，拱顶钢构混凝土支护体系中的钢结构包括：拱顶挂钢筋网片13、沿拱顶架设型钢钢架11、各型钢钢架11之间由纵向连接筋12相连接、分别设置拱顶锚杆14和锁脚锚杆15。型钢钢架11也可以由格栅钢架替代；在拱顶钢构混凝土支护体系中的型钢钢架11的两端拱脚上分别通过螺栓连接有呈水平的钢垫板，型钢钢架11利用拱脚上的钢垫板支立在由岩石侧墙17和围岩支护面16共同形成的支承面上。设置钢垫板的宽度为23cm；岩石侧墙17的厚度为11cm，围岩支护面16的厚度为12cm；钢垫板以对齐的形式支立在支承面上。
本实施例中岩溶隧道钢拱与素喷混凝土组合的初期支护结构的施工按如下过程进行：
首先开挖上台阶区域A，针对完成上台阶开挖所形成的180°范围的拱顶挂设钢筋网片13，再沿拱顶架设型钢钢架11，在相邻的型钢钢架11之间焊接纵向连接筋12，使各型钢钢架11形成整体钢架；针对拱顶分别锚固拱顶锚杆14和锁脚锚杆15，完成拱顶钢构混凝土支护体系的施工。
然后开挖下台阶区域，将下台阶依中线划分为左右两个半幅下台阶，并在左右两个半幅之间交错开挖；比如：先开挖下台阶左半幅B，并在完成开挖的下台阶左半幅B的岩面上素喷混凝土形成厚度为12cm的左半幅围岩支护面；随后，再开挖下台阶右半幅C，并在完成开挖的下台阶右半幅C的岩面上素喷混凝土形成厚度为12cm的右半幅围岩支护面，由此完成下台阶整体围岩支护面的施工；在开挖下台阶时，两侧边预留的11cm厚度的岩石不开挖，以此形成厚度为11cm的岩石侧墙17；上部180°范围的顶拱型钢钢架即支立在由岩石侧墙17和围岩支护面16共同形成厚度为23cm的支承面上。
本申请人成功地将本发明方法应用于南宁至崇左铁路渠那隧道中，有效控制了岩溶隧道拱顶的稳定性，缩短了工期，降低了工程造价，取得了良好的经济效益和社会效益，为岩溶隧道设计与施工提供了可靠的依据。

Claims (5)

1.一种岩溶隧道中钢拱与素喷混凝土组合的初支结构，其特征是：以岩溶隧道断面中的最大水平跨度位置为分界面，划分为上台阶和下台阶；针对开挖上台阶所形成的拱顶，采用钢结构喷射混凝土的拱顶钢构混凝土支护体系；针对开挖下台阶所形成的下台阶岩面，采用素喷混凝土形成下台阶岩面的围岩支护面；所述下台阶的开挖跨度小于上台阶的开挖跨度，使得在下台阶的两侧边预留有设定厚度的岩石形成岩石侧墙；由所述岩石侧墙和围岩支护面共同形成所述拱顶钢构混凝土支护体系的支承面。
2.根据权利要求1所述的岩溶隧道中钢拱与素喷混凝土组合的初支结构，其特征是：所述拱顶钢构混凝土支护体系中的钢结构包括：拱顶挂钢筋网片(13)、沿拱顶架设型钢钢架(11)、各型钢钢架(11)之间由纵向连接筋(12)相连接、分别设置拱顶锚杆(14)和锁脚锚杆(15)。
3.根据权利要求2所述的岩溶隧道中钢拱与素喷混凝土组合的初支结构，其特征是：在所述拱顶钢构混凝土支护体系中的型钢钢架(11)的两端拱脚上分别通过螺栓连接有呈水平的钢垫板，所述型钢钢架(11)利用拱脚上的钢垫板支立在由岩石侧墙和围岩支护面共同形成的支承面上。
4.根据权利要求3所述的岩溶隧道中钢拱与素喷混凝土组合的初支结构，其特征是：所述钢垫板的宽度为23cm；岩石侧墙的厚度为11cm，围岩支护面的厚度为12cm；钢垫板以对齐的形式支立在所述支承面上。
5.一种权利要求1所述的岩溶隧道中钢拱与素喷混凝土组合的初支结构的施工方法，其特征按如下过程进行：
首先开挖上台阶，针对完成上台阶开挖所形成的拱顶挂设钢筋网片(13)，再沿拱顶架设型钢钢架(11)，在相邻的型钢钢架(11)之间焊接纵向连接筋(12)，使各型钢钢架(11)形成整体钢架；针对拱顶分别锚固拱顶锚杆(14)和锁脚锚杆(15)，完成拱顶钢构混凝土支护体系的施工；
然后开挖下台阶，是将下台阶依中线划分为两侧下台阶；先开挖其中一侧下台阶，并在完成开挖的一侧下台阶的岩面上素喷混凝土形成一侧围岩支护面；随后，再开挖另一侧下台阶，并在完成开挖的另一侧下台阶的岩面上素喷混凝土形成另一侧围岩支护面，完成下台阶整体围岩支护面的施工；在开挖下台阶时，两侧边预留的设定厚度的岩石不开挖，以此形成岩石侧墙。
CN201911199483.1A 2019-11-29 2019-11-29 岩溶隧道中钢拱与素喷混凝土组合的初支结构及施工方法 Pending CN110725705A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911199483.1A CN110725705A (zh) 2019-11-29 2019-11-29 岩溶隧道中钢拱与素喷混凝土组合的初支结构及施工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911199483.1A CN110725705A (zh) 2019-11-29 2019-11-29 岩溶隧道中钢拱与素喷混凝土组合的初支结构及施工方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110725705A true CN110725705A (zh) 2020-01-24

Family

ID=69226276

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911199483.1A Pending CN110725705A (zh) 2019-11-29 2019-11-29 岩溶隧道中钢拱与素喷混凝土组合的初支结构及施工方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110725705A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111828045A (zh) * 2020-07-10 2020-10-27 哈尔滨工业大学 一种用于自动湿喷机的四分层多区块隧道喷浆作业规划方法
CN115387795A (zh) * 2022-07-05 2022-11-25 中铁建大桥工程局集团第五工程有限公司 一种复合式中墙连拱隧道单隧道施工方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102926757A (zh) * 2012-09-07 2013-02-13 中铁五局（集团）有限公司 山岭软弱大跨隧道两台阶四步开挖支护的施工方法
KR101242206B1 (ko) * 2011-09-20 2013-03-11 박이근 터널 붕락 방지구
CN203547773U (zh) * 2013-10-23 2014-04-16 中铁二院工程集团有限责任公司 适用于缓倾层状岩体的隧道组合支护结构
CN104047623A (zh) * 2014-06-06 2014-09-17 同济大学 一种大跨洞室开挖施工方法
CN104847374A (zh) * 2015-04-24 2015-08-19 长安大学 软岩大变形隧道支护体系及其施工方法
CN205063959U (zh) * 2015-08-28 2016-03-02 大连海事大学 适用于上软下硬地层的隧道支护结构
CN106761810A (zh) * 2016-11-23 2017-05-31 长安大学 一种软岩大变形隧道支护结构体系及其施工方法
CN210919084U (zh) * 2019-11-29 2020-07-03 中铁四局集团有限公司 岩溶隧道中钢拱与素喷混凝土组合的初支结构

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101242206B1 (ko) * 2011-09-20 2013-03-11 박이근 터널 붕락 방지구
CN102926757A (zh) * 2012-09-07 2013-02-13 中铁五局（集团）有限公司 山岭软弱大跨隧道两台阶四步开挖支护的施工方法
CN203547773U (zh) * 2013-10-23 2014-04-16 中铁二院工程集团有限责任公司 适用于缓倾层状岩体的隧道组合支护结构
CN104047623A (zh) * 2014-06-06 2014-09-17 同济大学 一种大跨洞室开挖施工方法
CN104847374A (zh) * 2015-04-24 2015-08-19 长安大学 软岩大变形隧道支护体系及其施工方法
CN205063959U (zh) * 2015-08-28 2016-03-02 大连海事大学 适用于上软下硬地层的隧道支护结构
CN106761810A (zh) * 2016-11-23 2017-05-31 长安大学 一种软岩大变形隧道支护结构体系及其施工方法
CN210919084U (zh) * 2019-11-29 2020-07-03 中铁四局集团有限公司 岩溶隧道中钢拱与素喷混凝土组合的初支结构

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
方克军;: "高铁隧道台阶法开挖施工技术及控制措施", 门窗, no. 04, 20 April 2016 (2016-04-20), pages 171 - 172 *
王圣涛;: "钢架岩墙组合支撑工法在超大扁平硬岩隧道施工中的应用研究", 现代隧道技术, no. 2, 15 November 2018 (2018-11-15), pages 167 - 174 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111828045A (zh) * 2020-07-10 2020-10-27 哈尔滨工业大学 一种用于自动湿喷机的四分层多区块隧道喷浆作业规划方法
CN111828045B (zh) * 2020-07-10 2022-07-08 哈尔滨工业大学 一种用于自动湿喷机的四分层多区块隧道喷浆作业规划方法
CN115387795A (zh) * 2022-07-05 2022-11-25 中铁建大桥工程局集团第五工程有限公司 一种复合式中墙连拱隧道单隧道施工方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101864963B (zh) 一种大断面黄土隧道施工方法
CN101614125B (zh) V级围岩隧道施工方法
CN108278115A (zh) 一种基于管棚预支护的大拱脚三台阶隧道快速施工方法及结构
CN102733827A (zh) 隧道换拱施工方法及用于隧道换拱施工中的施工结构
CN110541721A (zh) 一种富水流砂地层全风化围岩隧道的支护体系及施工方法
CN108561156B (zh) 分离式隧道换拱支护结构及其施工方法
CN103982188A (zh) 岩质地层大断面深竖井的支护结构体系及其施工方法
CN106567718A (zh) 一种复合地层单拱超大跨地铁车站拉槽支撑代换的施工方法
CN210288410U (zh) 一种超大深基坑换撑回填结构
CN103696784A (zh) 一种浅埋大跨隧道下穿建构筑物的大直径长管幕施工方法
CN211081876U (zh) 穿越断层破碎带的富水软弱围岩隧道初期支护结构
CN207892615U (zh) 一种基于管棚预支护的大拱脚三台阶隧道快速施工结构
CN104947681A (zh) 一种超大超深地下室基坑的施工方法
KR101165575B1 (ko) 터널의 시공방법
CN112682048B (zh) 一种新建隧道小净距上跨既有隧道的置换加固施工方法
CN110725705A (zh) 岩溶隧道中钢拱与素喷混凝土组合的初支结构及施工方法
CN110777802A (zh) 深基坑高低跨支护结构及其施工方法
CN108951647A (zh) 明挖隧道的坑中坑挖掘支护施工方法
CN113294178B (zh) 极破碎围岩隧道联合支护系统及其施工方法
CN108843340B (zh) 超大跨度隧道喦字形支护结构及其开挖工法
CN210919084U (zh) 岩溶隧道中钢拱与素喷混凝土组合的初支结构
CN211646413U (zh) 一种组合式格构钢架喷锚支护结构
CN211058800U (zh) 穿越断层破碎带的富水软弱围岩隧道开挖施工结构
CN103924981B (zh) 单拱大跨浅埋暗挖隧道加固体系及其施工方法
CN113944479A (zh) 一种不良地质隧道三岔口施工方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination