[实用新型]弱胶结未成砂岩斜井挑顶与隧道初支转换结构

说明书

技术领域

本实用新型属于岩土工程技术领域，具体为弱胶结未成砂岩斜井挑顶与隧道初支转换结构。

背景技术

我国铁路的快速发展，基于铁路隧道和桥梁的施工技术创新。在隧道施工中由于软弱砂性地质斜井开挖支护存在围岩流变，拱顶围岩下沉和水平收敛值较大，斜井初支垮塌时有发生，影响施工。如兰渝铁路桃树坪隧道全长为3220m，设有5座斜井12个工作面，斜井由于塌方不能进入隧道正洞施工。其工程地质为弱胶结未成砂岩，主要地质特征为：人工开挖后成粉细砂，无强度，人踩上去即可陷入20cm左右，人工和手推车行走需要铺设木板，曾对开挖出的砂体进行多次注浆试验与施工，而注浆只是将管内注满，管外浆液不扩散，没有开挖的未成岩注浆效果更差。拱部开挖采用超前小导管密排，管与管之间稍有缝隙就流沙，若不采取人工插塞三合板的措施，会越流越大，拱部必然跨塌。有水地段降水困难，粉细砂不透水，一般降水措施不凑效，掌子面只有采取数十根轻型真空泵进行降水，否则，砂体从高至低塑变，无法控制。由于未成砂岩地质的特殊性，经过试验，不能进行帷幕注浆，所以斜井挑顶进入隧道正洞施工，采用以往挑顶的方法是不可能的。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种弱胶结未成砂岩斜井挑顶与隧道初支转换结构，以该结构实现斜井挑顶与隧道正洞初期支护结构转换，来解决弱胶结未成砂岩斜井挑顶进入隧道正洞施工时的未成砂岩的密实性，开挖后成粉细砂，无水开挖沙漠状、漏干沙，有水开挖胶结、塑变，且不透水等施工问题。

本实用新型的技术方案为：弱胶结未成砂岩斜井挑顶与隧道初支转换结构，它包括斜井和隧道初支，其特征在于：在斜井内设置斜井初支1，斜井的端头设置斜井端头大拱脚2，在斜井井口与隧道边拱相交处设置井口钢门架3，在斜井端头大拱脚2和井口钢门架3之上设隧道拱部初期支护4。所述的斜井端头大拱脚2，是以混凝土制，其将隧道支护的钢架包裹住，与隧道初支的钢架连接。所述的井口钢门架3，钢架的内外铺双层钢筋网片，喷混凝土，与斜井初支1连接牢固。

与现有技术比较，本实用新型的有益效果是：

以往斜井挑顶转入正洞施工结构，一般都是留足变形量，直接施作隧道初支结构，并将隧道初支结构加强，对于未成砂岩地质边挖边流边塌的隧道斜井，是很难转换为隧道初支结构的。本结构是利用斜井做出斜井初支，在初支空间做出斜井端头大拱脚和井口钢门架，后在井口钢门架和斜井端头大拱脚之上悬空施工隧道拱部初期支护，使隧道拱部初期支护暂时不受顶部围岩压力，然后开挖隧道支护，当隧道仰拱完成后，采用混凝土将斜井与隧道初支的空间进行回填。

本实用新型可安全平稳的完成斜井与隧道初支结构受力体系转换，可有效避免开挖过程中的涌(流)砂、塌方和初支变形失稳的问题。

附图说明

图1本实用新型弱胶结未成砂岩斜井挑顶与隧道初支转换结构的结构图。

图2为本实用新型A-A剖面图。

图3为本实用新型B-B剖面图。

图中：斜井初支1，斜井端头大拱脚2，井口钢门架3、隧道拱部初期支护4、斜井拱部与隧道拱部初期支护间空洞5、隧道拱部超前支护6，隧道拱部开挖支护7，大拱脚以下开挖支护8，仰拱开挖支护封闭9。

具体实施方式

实例1、

本实施例为兰渝铁路桃树坪隧道施工工程，以下结合该工程对本实用新型的结构及具体实施做方法做进一步解释，但是并不构成对本实用新型的限制。

工程概况：兰渝铁路桃树坪隧道全长3220m的桃树坪隧道，设有5座斜井12个工作面，工程地质为弱胶结未成砂岩，其主要地质特征：人工开挖后成粉细砂，无强度，人踩上去即可陷入20cm左右，人工和手推车行走需要铺设木板，我们对开挖出的砂体进行多次注浆试验与施工，注浆只是将管内注满，管外浆液不扩散，没有开挖的未成岩注浆效果更差。拱部开挖采用超前小导管密排，管与管之间稍有缝隙就流沙，若不采取人工插塞三合板的措施，会越流越大，直至拱部跨塌。有水地段降水困难，粉细砂不透水，一般降水措施不凑效，掌子面只有采取数十根轻型真空泵进行降水，才能进行开挖，否则，砂体从高至低塑变，无法控制。由于未成砂岩地质的特殊性，不能进行帷幕注浆，所以斜井挑顶进入隧道正洞施工，采用以往挑顶的方法是不可行，通过试验采用弱胶结未成砂岩斜井挑顶与隧道初支转换结构。

一、进行斜井初支1的施工，将隧道斜井断面以折线分段挑起，使斜井拱墙角处沿着隧道正洞轮廓线开挖斜井初支1，当斜井进入隧道中心后，断面以折线分段下降，斜井端头过隧道最大跨1.3m。