[实用新型]一种用于膨胀性土层的浅埋暗挖隧道支护

说明书

本实用新型属于隧道支护技术领域，具体涉及一种用于膨胀性土层的浅埋暗挖隧道支护。本支护为复合式衬砌，包括超前支护层、初期支护层以及后期支护层：所述超前支护层包括钢管以及打入式锚管；打入式锚管包括管身以及锚头；锚头的锥面处径向凹设有容纳槽，防松翼板通过铰接轴铰接在容纳槽内；防松翼板的用于配合容纳槽槽底面的内侧面处布置有凹槽，且凹槽槽长方向平行锚头轴线方向；防松翼板尾端与水滴状的容纳槽的尾端之间间隙以及凹槽槽腔均形成供砂石进入的容纳空间。本实用新型支护效率高且支护效果好，能确保浅埋暗挖隧道施工过程安全、顺利进行，适用于膨胀性土层所使用。

技术领域

本实用新型属于隧道支护技术领域，具体涉及一种用于膨胀性土层的浅埋暗挖隧道支护。

背景技术

隧道浅埋暗挖法施工作为城市地铁工程施工中经常运用的一种施工方法，在地铁方面已有多个成功先例，施工技术也日趋成熟。浅埋暗挖法施工具有造价低、灵活多变、对交通和周边环境干扰较小等特点，相应的，浅埋暗挖法的支护技术也对于控制成洞隧道的稳定性指标和地表沉降量指标具有重要的作用。实际施工过程中，人们也逐渐发现，浅埋暗挖隧道的开挖会引起地表沉降和地层变形，当沉降变形过大时会增大施工风险和影响地面建筑物的安全。而与此同时，膨胀土是一种遇水膨胀，失水收缩的特殊土，由于膨胀性土地层土质条件的特殊性，和实际施工中可能遇到的比如小导管注浆导致围岩膨胀软化变形，以及传统的小导管打设困难等问题，这些都容易导致隧道初期出现较大变形，甚至造成传统支护结构和围岩的整体失稳破坏，影响施工效果和施工进度。是否能够研发出一种新型支护结构，使之能够应用于膨胀性土层所使用，从而确保浅埋暗挖隧道施工过程安全、顺利进行，并能在有效确保锚管的高预应力可靠锚固的同时，有效地控制膨胀土地层浅埋暗挖隧道引起的地表沉降和拱顶变形状况，最终有效降低施工风险，这是本领域技术人员近年来所亟待解决的技术难题。

发明内容

本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种新型的用于膨胀性土层的浅埋暗挖隧道支护，其且支护效率高且支护效果好，能确保浅埋暗挖隧道施工过程安全、顺利进行，并能在有效确保锚管的高预应力可靠锚固的同时，有效地控制膨胀土地层浅埋暗挖隧道引起的地表沉降和拱顶变形状况，最终有效降低施工风险，适用于膨胀性土层所使用。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种用于膨胀性土层的浅埋暗挖隧道支护，本支护为复合式衬砌，包括沿隧道径向由外而内依序布置的超前支护层、初期支护层以及后期支护层；其特征在于：所述超前支护层包括管长方向平行隧道长度方向布置的钢管以及管身轴线与隧道轴线处于同一面上的打入式锚管；各钢管环绕隧道轴线而在隧道拱形面上彼此平行且依序周向间隔均布，从而形成大管棚预支护；打入式锚管穿过大管棚预支护所形成拱形面并倾斜打入围岩土层内，以便与围岩土层间形成夹角，各打入式锚管彼此平行且同样在隧道拱形面上依序周向间隔均布；

所述打入式锚管包括直管状的管身以及同轴布置于管身顶端管口处的锚头，所述锚头外形呈圆锥状且锚头的用于配合管身顶端管口的锥底面直径等于管身外径；所述锚头的锥面处径向凹设有槽长方向平行锚头轴线方向的容纳槽，所述容纳槽为尖部朝向锚头尖端且尾部朝向管身所在方向的水滴状的沉槽结构；防松翼板通过铰接轴铰接在容纳槽内；防松翼板外形呈两梯形边与容纳槽两槽壁彼此平行的梯形块状，铰接轴用于配合防松翼板的配合位置相对靠近防松翼板的梯形顶边处，且铰接轴的两轴端分别配合于容纳槽的两相对槽壁上；防松翼板的用于配合容纳槽槽底面的内侧面处布置有凹槽，且凹槽槽长方向平行锚头轴线方向；防松翼板尾端与水滴状的容纳槽的尾端之间间隙以及凹槽槽腔均形成供砂石进入的容纳空间。

优选的，所述钢管为外径为108mm且壁厚为6mm的热轧管，每相邻两组钢管间距400mm。

优选的，所述管身为外径为42mm且壁厚为3.5mm的热轧无缝管，管身长度为3.5m；所述打入式锚管与围岩土层间形成的夹角为5°～15°。