[实用新型]软弱围岩隧道复合超前支护结构

说明书

本实用新型涉及软弱围岩隧道的支护结构，具体为一种软弱围岩隧道复合超前支护结构，其包括导向架、导管和管棚，所述导向架为纵向间距70‑80cm的工字钢拱架；所述导管和管棚的一端与导向架焊接，并在隧道拱顶125‑128°范围内设置，导管与管棚成排间隔设置；导向架外喷射混凝土形成导向墙。本实用新型施工方便、工效高、经济可靠、能有效的解决了软弱围岩隧道的超前支护问题；充分利用钢拱架作为管棚导向架，施工方便快速；管棚、导管和型钢骨架组合方式，刚柔并举，对软弱围岩的加固效果较好；管棚注浆效果好，对软弱土层的自身固化，提高了支护强度；经济可靠、能有效的解决了软弱围岩隧道的超前支护问题，可广泛推广。

技术领域

本实用新型涉及软弱围岩隧道的支护结构，具体为一种软弱围岩隧道复合超前支护结构。

背景技术

随着我国经济的快速发展，我国各项基础设施也在不断发展与完善。由于地形、地域比较复杂，在建设公路、铁路等基础设施时就需要建设大量隧道以满足生产和生活要求。隧道建设不可避免地会遇到诸如软弱岩层、断层、节理、裂隙和软弱夹层等不良地质情况；“新奥法的应用和推广使得支护结构被赋予了新的支护理念，当隧道通过软弱破碎带时，围岩与隧道结构受力复杂多变，位移与力学变化随着时间是如何变化的难以把握，施工风险较大。

隧道内的超前支护和初期支护是施工安全的关键工序， 根据采取的加固措施对周围地层特性和应力分布的影响，可将超前支护分为地层改良法和预支护法。地层改良法就是提高开挖面周围地层土的特性的方法，这种方法包括注浆、土壤加固、排水和地层冻结等；预支护法就是在隧道开挖前，先超前对围岩进行加固，以增加围岩的自稳能力，并使开挖面周围应力干扰达到最小的方法。超前支护方法主要包括：管棚法，机械预切糟法，预衬砌法，水平旋喷注浆法，超前导管法，超前锚杆法、冻结法等等。其中管棚法、水平旋喷注浆法、导管法等支护方法同时也改良和加固了地层。

实践表明超前支护体系能够有效地限制地面沉降，并全面地保持自然地层在稳定状态下开挖隧道。研究表明地面的整个沉降量的30%-40%和地下地层的整个沉降量的40%-50%是在一般的支护开始发生作用之前发生的，超前支护对地面沉降有30-35%的抑制效果，对隧道顶上地层(拱顶)沉降有40%的抑制效果，所以，加固掌子面前方的地层对抑制地面沉降有非常重要的作用。超前支护技术作为加固地层、稳定拱顶及掌子面、减少地表沉降的辅助施工工法，己经在地下工程施工中得到了广泛地应用。

目前隧道建设中进洞支护一般采用大管棚支护，洞内支护一般采用超前导管支护。对于软弱围岩的隧道，洞内采用超前导管支护已不能满足工程需要，需要配合水平旋喷注浆等工艺，施工工序繁琐。

发明内容

本实用新型旨在解决上述问题，提供一种软弱围岩隧道复合超前支护结构，以超前导管与洞内管棚配合，辅以钢拱架支护，适应性广泛，施工简单方便，工效高。

按照本实用新型的技术方案，所述软弱围岩隧道复合超前支护结构，包括导向架、导管和管棚，所述导向架为纵向间距70-80cm的工字钢拱架；所述导管和管棚的一端与导向架焊接，并在隧道拱顶125-128°范围内设置，导管与管棚成排间隔设置；导向架外喷射混凝土形成导向墙。

进一步的，所述导管和管棚平行设置，导管和管棚与导向墙之间夹角为10-15°。

进一步的，相邻的两排管棚之间设置两排导管。

进一步的，所述导管的长度为4.2-4.8m，直径为40-44mm，环向间距48-52cm。

进一步的，所述管棚的长度为12-14m，直径为86-93mm，环向间距58-62cm。

进一步的，所述管棚钻孔采用隔号钻孔，导管钻孔采用逐号钻孔。

进一步的，所述管棚内充填水泥砂浆。