[实用新型]一种岩溶隧道支护结构

说明书

技术领域

本实用新型属于公路隧道支护结构技术领域，尤其是涉及一种岩溶隧道支护结构。

背景技术

岩溶现象是石灰岩地区水对可溶性岩石长期溶蚀的结果，在我国这种现象主要分布在云贵高原和四川南部。在铁路隧道施工中经常会遇到这种不良地质条件，例如在厦门至成都高速公路纳黔路C2标沙地坪隧道穿越盐溶角砾岩，裂隙发育，矿物成分以方解石、粘土矿物为主，泥钙质胶结，胶结性较差，角砾(块)状构造，骨架主要为灰岩(方解石)，骨架之间为泥质或钙质的胶结物，地下水容易将胶结性差的泥质胶结和钙质胶结的胶结物溶蚀冲刷掉，造成方解石骨架松动垮塌，此外，该地区富集岩溶水，呈淋雨状及股状，可能产生突水涌泥现象，大部分呈半充填物状，充填物主要是石灰岩碎石及砂性土。若按照常规的铁路隧道施工方法只简单的进行初期支护和二次衬砌作为隧道支护结构，很有可能导致围岩沉降强烈，渗水较大，严重时甚至可能导致岩体坍塌、涌水。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种适用于岩层较差、自稳能力弱的含充填物的岩溶隧道支护结构。该结构能够有效解决岩溶隧道出现的围岩不稳定、初期支护结构刚度不足、渗水严重等问题，保障隧道施工安全。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种岩溶隧道支护结构，包括超前支护结构、初期支护结构和防水二次衬砌结构，其特征在于：所述超前支护结构包括布设在隧道开挖断面墙体内的超前小导管，所述超前小导管的延伸方向与隧道的延伸方向一致；所述初期支护结构包括设置在隧道墙体表面的外层喷混凝土支护结构，外层喷混凝土支护结构与防水二次衬砌结构之间设置有中层喷混凝土支护结构和内层喷混凝土支护结构，所述初期支护结构的延伸方向与隧道的延伸方向一致，所述外层喷混凝土支护结构与隧道墙体通过系统锚杆相连接；所述外层喷混凝土支护结构包括覆盖隧道墙体的第一混凝土喷层和埋设在第一混凝土喷层内的第一钢拱架、第一纵向连接筋和第一钢筋网，第一钢拱架上靠近中层喷混凝土支护结构一侧挂设有第二钢筋网，所述系统锚杆的一端与第一钢筋网相连接，所述第一混凝土喷层的厚度为10cm～15cm；所述中层喷混凝土支护结构包括覆盖外层喷混凝土支护结构表面的第二混凝土喷层和埋设在第二混凝土喷层内的第二钢拱架、第二纵向连接筋和第三钢筋网，所述第二混凝土喷层的厚度为10cm～15cm；所述初期支护结构和防水二次衬砌结构之间铺设有防排水系统。

上述的一种岩溶隧道支护结构，其特征在于：所述内层喷混凝土支护结构的结构和厚度均与中层喷混凝土支护结构相同。

上述的一种岩溶隧道支护结构，其特征在于：所述系统锚杆为中空注浆锚杆。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型支护结构中将超前支护结构、初期支护结构和防水二次衬砌结构相结合，使该支护结构能够有效控制围岩的较大变形，防止围岩出现渗水现象，极大的保证了岩溶隧道施工安全，此外，该支护结构中的初期支护结构由外层、中层和内层三层喷混凝土支护结构组成，且这三层喷混凝土支护结构较现有普通的初期支护结构中混凝土喷层的厚度变薄，节约材料的同时仍能够显著增强初期支护结构的强度和刚度，减小隧道围岩的变形量和沉降量，有效解决岩溶隧道围岩自稳能力差的问题，保证隧道支护结构的安全可靠。

2、本实用新型支护结构中的超前支护结构通过采用超前小导管进行预注浆完成，该超前支护结构能够对岩溶隧道围岩起到改良土体及改善堵水状况的效果，初期支护结构中采用压浆中空锚杆注浆能够起到止水，增强围岩承载能力的作用，钢拱架之间通过布置纵向连接筋使钢拱架连接成整体，结构更加稳定，防水二次衬砌结构能够有效的防止水直接渗出，保证水能够通过防排水系统排出。

3、本实用新型支护结构能够有效解决岩溶隧道出现的围岩不稳定、初期支护结构刚度不足、渗水严重等问题，保障隧道施工安全。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型外层喷混凝土支护结构与系统锚杆的连接结构示意图。

图3为本实用新型中层喷混凝土支护结构的结构示意图。

图4为图2中的A-A剖视放大图。

图5为图3中的B-B剖面放大图。

附图标记说明:

1—防水二次衬砌结构；             2—外层喷混凝土支护结构；

3—中层喷混凝土支护结构；         4—内层喷混凝土支护结构；