[发明专利]隧道涌水段带肋初期支护构造及施工方法

说明书

隧道涌水段带肋初期支护构造及施工方法，以有效引排初期支护结构背后的涌水，避免由涌水、突泥问题造成的环境风险、工期风险、抽水风险，保证初期支护结构安全和隧道施工安全。初期支护结构由标准设计段初期支护结构和扩挖段初期支护结构复合构成，扩挖段初期支护结构位于对隧道围岩拱墙部位进行扩挖形成的空间内，由纵向间隔设置的钢筋混凝土圈梁和填筑于相邻两钢筋混凝土圈梁之间的干砌片石构成，各钢筋混凝土圈梁与标准设计段初期支护结构固结为一体。排水系统包括纵向间隔设置的横向排水管，横向排水管的内端位于干砌片石内，将标准设计段初期支护结构背后的涌水引排至左侧侧沟、右侧侧沟和中心水沟。

技术领域

本发明涉及隧道，特别涉及隧道涌水段带肋初期支护构造及施工方法。

背景技术

随着我国铁路建设的高速发展，在国家政策的指引下，铁路开进大山，带动贫困地区经济发展。山区地质复杂，岩溶、瓦斯、断层等不良地质给铁路建设带来了巨大的挑战。岩溶地区地下水较丰富，隧道施工中常出现涌水、突泥，破坏初期支护结构，隧道内作业环境差，施工风险高。如果发生涌水、突泥也并未有较好的处理措施，往往会造成工期损失，清淤、排水费用高，经济损失巨大，隧道安全也得不到保障。传统的涌水、突泥处理措施一般为清淤封堵、注浆加固、排水减压、加强支护等措施，传统措施一般为发生突泥之后采取加固方案，如何在施工期间解决隧道内涌水问题，加强初期支护刚度，保证初期支护结构安全，防止坍塌成为目前急需解决的问题，改善初期支护结构也是今后地下水丰富的隧道的研究方向。

目前，对于涌水、突泥的处理措施研究，国内外对超前支护优化、施工工法优化、支护参数优化研究较多，而较少对初期支护结构优化进行研究，这对改进涌水隧道内施工环境，保证初期支护结构安全带来了较大困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供隧道涌水段带肋初期支护构造，以有效引排初期支护结构背后的涌水，避免由涌水、突泥问题造成的环境风险、工期风险、抽水风险，保证初期支护结构安全和隧道施工安全。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本发明的隧道涌水段带肋初期支护构造，隧道结构包括二次衬砌结构、初期支护结构和排水系统，排水系统包括设置于二次衬砌结构边墙底部外侧的左侧侧沟、右侧侧沟和设置于仰拱填充层中央的中心水沟，其特征是：所述初期支护结构由标准设计段初期支护结构和扩挖段初期支护结构复合构成；所述扩挖段初期支护结构位于对隧道围岩拱墙部位进行扩挖形成的空间内，由纵向间隔设置的钢筋混凝土圈梁和填筑于相邻两钢筋混凝土圈梁之间的干砌片石构成，各钢筋混凝土圈梁与标准设计段初期支护结构固结为一体；所述排水系统还包括纵向间隔设置的横向排水管，横向排水管的内端位于干砌片石内，将标准设计段初期支护结构背后的涌水引排至左侧侧沟、右侧侧沟和中心水沟。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种上述隧道涌水段带肋初期支护构造的施工方法，该方法包括如下步骤：

①施作隧道拱部超前支护，开挖隧道上台阶，施作拱部系统锚管；

②在设计位置架设模板，灌注钢筋混凝土圈梁上部混凝土，并施作拱脚左右两侧锁脚锚管；

③开挖下台阶，施作边墙部系统锚管；

④架设模板，灌注钢筋混凝土圈梁下部混凝土，钢筋混凝土圈梁上部、下部钢筋相互插入；

⑤待多环钢筋混凝土圈梁达到设计强度后，在相邻钢筋混凝土圈梁之间依次施工干砌片石、标准设计段初期支护结构，并埋设横向排水管。

本发明的有益效果是，可有效引排初期支护结构背后的涌水，避免由涌水、突泥问题造成的环境风险、工期风险、抽水风险，保证初期支护结构安全和隧道施工安全；间接节约巨大的工程投资，且改善隧道内施工环境；为地下水丰富的涌水、突泥段隧道初期支护设计提供了科学依据，使隧道涌水段初期支护的设计更加合理、安全和可靠。

附图说明