[发明专利]复杂地质小净距并行隧道对拉锚杆加固体系及其施工方法

说明书

技术领域

    本发明属于交通工程技术领域，具体涉及一种复杂地质小净距并行隧道对拉锚杆加固体系及其施工方法。

背景技术

以往，喇叭口隧道结构一般避免在地质复杂地段设置，主要考虑到喇叭口隧道结构在施工过程中的受力复杂，结构不仅仅是一个长通道二维结构，由于左右线施工中的相互影响，结构受力须经多次转换，形成一种或多种复杂的三维受力状态，使得常规的结构往往难以承受，如果隧道围岩坚硬完整，其良好的自承载能力可以分担较多的围岩荷载，则支护结构尚能稳定，或者围岩较软但基本均质且具各向同性，同时无高地应力影响，也可通过加强支护实现结构稳定受力。

但是，鉴于目前我国交通建设重点向西部倾斜，众所周知，我国西部地区地形地质条件极其复杂特殊，活动断裂、高地应力等不良地质现象十分普遍，喇叭口隧道结构无法完全绕避不良地质地段，在复杂地质隧道中设置喇叭口结构成为无法回避的现实。

在复杂的层片状围岩或断层带中，同时受高地应力作用，喇叭口两单并行隧道结构受力十分复杂特殊，先行隧道单洞开挖时，其受力主要受岩性、岩层产状、地下水、地应力方向等综合作用，而当后行隧道开挖通过时，先行隧道本已初步平衡的受力状态由于近邻隧道洞室开挖调整，相当于又一次扰动，而本次扰动由于后行隧道的存在与岩性、产状、水、应力等初始因素的叠加效应而变得十分复杂，同时后行隧道的受力状态由于先行隧道的存在以及二次扰动而变得同样复杂，最终在动态调整中渐趋平衡，如果设计结构无法抵御这一复杂的调整过程，则必然导致结构破坏失稳，工程实例反映常规或一般加强结构很难在这种复杂地质小净距隧道施工中保证结构稳定。

发明内容

本发明的目的是提供一种复杂地质小净距并行隧道对拉锚杆加固体系及其施工方法，解决复杂地质小净距并行隧道的结构稳定问题。

本发明所采用的技术方案是：

复杂地质小净距并行隧道对拉锚杆加固体系，其特征在于：

于喇叭口并行隧道小净距段的两线隧道内，设置多道封闭的初期支护钢架，并喷初期支护混凝土；

初期支护钢架由拱部初期支护钢架、两侧的拱腰部初期支护钢架和边墙部初期支护钢架以及底部的仰拱部初期支护钢架拼接组成，封闭成环；

两线隧道的初期支护钢架之间固定有穿入围岩的多道上下平行的对拉锚杆，对拉锚杆端部通过钢板和螺栓固定于初期支护钢架。

对拉锚杆设置有上下两道，分别为上对拉锚杆和下对拉锚杆；

两线隧道临近的拱部初期支护钢架底端之间固接有穿入围岩的上对拉锚杆；

两线隧道临近的拱腰部初期支护钢架底端之间固接有穿入围岩的下对拉锚杆。

复杂地质小净距并行隧道对拉锚杆加固体系的施工方法，其特征在于：

由以下步骤实现：

步骤一：开挖Ⅰ线隧道的上台阶，及时施做拱部初期支护钢架并喷混凝土；

步骤二：于Ⅰ线隧道的上台阶下部采用潜孔钻机向并行隧道侧钻孔，孔内穿入高强精轧螺纹钢制的上对拉锚杆，压注高标号砂浆使上对拉锚杆与围岩充分锚固，上对拉锚杆端头采用钢板和螺栓和拱部初期支护钢架底端固定在一起；

步骤三：开挖Ⅰ线隧道的中台阶，及时施做拱腰部初期支护钢架并喷混凝土，拱腰部初期支护钢架与拱部初期支护钢架端部固结；

步骤四：于Ⅰ线隧道的中台阶上部采用潜孔钻机向并行隧道侧钻孔，孔内穿入高强精轧螺纹钢制的下对拉锚杆，压注高标号砂浆使下对拉锚杆与围岩充分锚固，下对拉锚杆端头采用钢板和螺栓和拱腰部初期支护钢架底端固定在一起；

步骤五：继续开挖，施做边墙部初期支护钢架和仰拱部初期支护钢架，与上方钢架固接封闭，并喷混凝土；

步骤六：滞后一定距离，开挖Ⅱ线隧道的上台阶，并及时施做Ⅱ线的拱部初期支护钢架并喷混凝土；

步骤七：找出施工Ⅰ线隧道时已施做的上对拉锚杆在Ⅱ线隧道侧的端头，采用钢板和螺栓和Ⅱ线隧道的拱部初期支护钢架固定并锁紧；

步骤八：开挖Ⅱ线隧道的中台阶，及时施做拱腰部初期支护钢架并喷混凝土，拱腰部初期支护钢架与拱部初期支护钢架端部固结；

步骤九：找出施工Ⅰ线隧道时已施做的下对拉锚杆在Ⅱ线隧道侧的端头，采用钢板和螺栓和Ⅱ线隧道的拱腰部初期支护钢架固定并锁紧；

步骤十：继续开挖，施做边墙部初期支护钢架和仰拱部初期支护钢架，与上方钢架固接封闭，并喷混凝土；

依此交替施工，完成小净距段并行隧道对拉锚杆加固体系的施工。

本发明具有以下优点：