[实用新型]一种用于富水砂性地层隧道加固的长短管加固结构

说明书

本实用新型公开了一种用于富水砂性地层隧道加固的长短管加固结构，涉及隧道地层加固技术领域，其技术方案要点是：包括多个锚杆、多个钢拱架和施做于隧道拱部180°范围内的多个钻孔，多个钢拱架间隔架设于开挖隧道内，且其中一个钢拱架紧贴于掌子面；钻孔内设有长管棚，且长管棚延伸出钻孔外的端部支撑于钢拱架上；长管棚内填充有水泥砂浆；还包括施做于隧道拱部和边墙内的多个超前小导管。该方法利用长管棚超前加固距离长，刚度大的特点和超前小导管注浆加固围岩、隔离地下水的作用，且长管棚以掌子面、钢拱架和前方围岩为支点，能发挥梁拱效应，起到加强围岩、控制变形作用，且通过注浆封闭掌子面，可保证掌子面开挖施工的安全性。

技术领域

本实用新型涉及隧道地层加固技术领域，更具体地说，它涉及一种用于富水砂性地层隧道加固的长短管加固结构。

背景技术

目前，随着经济和社会的迅猛发展，加快了全国交通网络的建设步伐。铁路和公路的建设规模进一步扩大，而穿越复杂地形的隧道工程往往是路网技术等级提升和实现现代交通的关键所在，是全国铁路网和各大城市的交通系统中不可缺少的重要组成部分。显然，隧道修建过程中面临的复杂地质难题将日益凸显,而其中富水含砂地层是隧道施工最易工程灾害的地质情况之一。

富水砂性地层在地下水、施工扰动及其他因素的联合作用下，存在土体渗透破坏、结构相互作用及围岩劣化等问题，极易引发突泥涌水、结构大变形破坏及地表塌陷等重大工程灾害及环境问题，给工程施工带来极大困难和风险。

本实用新型旨在设计一种用于富水砂性地层隧道加固的长短管加固结构，以解决上述问题，其对该地层中隧道的安全、快速施工具有重要的现实意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于富水砂性地层隧道加固的长短管加固结构，本实用新型的加固结构既充分发挥了长管棚超前加固距离长，刚度大的特点，又充分发挥了超前小导管注浆加固围岩、隔离地下水的作用，且长管棚以当前掌子面、钢拱架和前方围岩为支点，能很好地发挥梁拱效应，起到加强围岩、控制变形作用，然后通过注浆封闭掌子面，可保证掌子面开挖施工的安全性；且该加固方法特别适用于地下水丰富的砂性地层加固，对类似的富水软弱围岩加固也具有较好适用性，工程实践意义好。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于富水砂性地层隧道加固的长短管加固结构，包括多个锚杆、多个钢拱架和施做于隧道拱部180°范围内的多个钻孔，多个所述锚杆施做于隧道边墙的围岩内，多个所述钢拱架间隔架设于开挖隧道内，且其中一个钢拱架紧贴于掌子面；所述钻孔内设有长管棚，且所述长管棚延伸出钻孔外的端部支撑于钢拱架上；所述长管棚内填充有水泥砂浆；还包括施做于隧道拱部和边墙内的多个超前小导管。

通过采用上述技术方案，在对富水砂性地层隧道进行加固过程中，通过施做于隧道边墙的多个锚杆，便于对隧道边墙进行支护加固；通过钻孔，便于向隧道拱部180°范围内的围岩内施做长管棚的操作；通过向长管棚内填充的水泥砂浆，便于增加长管棚的刚度；长管棚的一端支撑于钢拱架上，便于充分发挥长管棚的梁效应和长管棚于钢拱架之间的联合支护效应；通过多个施做于隧道拱部和边墙内的多个超前小导管，便于采用超前小导管对隧道拱部及边墙围岩进行超前注浆加固；通过采用长管棚和超前小导管的对隧道拱部及边墙进行超前注浆加固，便于在隧道开挖轮廓范围形成加固圈，并配合锚杆和钢拱架实现联合支护效应，从而保证隧道掌子面开挖施工的安全性。

本实用新型进一步设置为：所述锚杆采用全长砂浆锚杆或中空注浆锚杆，且所述锚杆的直径为32mm，所述锚杆的长度大于等于3m。

通过采用上述技术方案，采用全长砂浆锚杆或中空注浆锚杆，便于对隧道边墙进行加固支护操作。

本实用新型进一步设置为：多个所述钢拱架等间距设置于隧道内，且钢拱架之间的间距为50-70cm，所述钢拱架的安装控制垂直度误差为±2°，所述钢拱架的安装控制中线和高程偏差为±5cm。