[实用新型]浅埋深隧洞支护结构

说明书

本实用新型公开了一种浅埋深隧洞穿越富水地层的开挖支护方法及支护结构，涉及隧洞工程领域，目的是提高超前排水效率，提高支护结构的稳固性。本实用新型采用的技术方案是：浅埋深隧洞开挖支护方法，在隧洞正上方的工作面钻孔，将钻孔作为排水井进行排水，降低地下水水位后开挖隧洞并钻设钻拉杆孔，在钻孔和拉杆孔内放入钢筋骨架和拉杆钢筋并灌注混凝土，形成整体的支护结构，支护结构沿隧洞的轴线间隔布置。浅埋深隧洞支护结构，通过上述的浅埋深隧洞开挖支护方法施工得到。本实用新型将钻孔作为排水井进行排水，超前排水效率高，不占用直线工期；支护结构埋设在土体中，安全且稳固性好。本实用新型用于浅埋深隧洞穿越富水地层的开挖支护。

技术领域

本实用新型涉及隧洞工程领域，具体是一种浅埋深隧洞在穿越富水地层的开挖支护方法以及支护结构。

背景技术

浅埋深隧洞穿越富水地层的开挖难度较大，施工工艺较为复杂，容易发生隧洞塌方等安全事故。目前，主要采用超前排水结合超前支护的施工工艺，在掌子面打超前排水孔对地下水进行预排，隧洞开挖后配合钢支撑、钢筋网片和喷射混凝土进行初期支护，达到顺利开挖的目的。

上述施工工艺存在以下不足：第一、超前排水效果有限，尤其对于地下水丰富的洞段，在掌子面超前排水耗时较长且无法准确判断地下水排放时间，导致施工进度延迟以及施工费用的增加。第二、超前支护施工占用直线工期，迟缓施工进度。第三、钢支撑需预制成设计的形状及尺寸，钢支撑往往无法与隧洞开挖轮廓紧密贴合，支护效果不佳。第四、钢筋网片铺设在钢支撑的外侧，与围岩之间存在较大空隙，不利于洞顶围岩长期稳定。第五、隧洞采用爆破开挖时，靠近掌子面的钢支撑容易受到损坏，造成支护结构受损，导致安全隐患。第六、钢支撑在地下水的浸泡及运渣车辆碾压下，钢支撑底部容易被掏空，造成较大的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型首先体提供一种浅埋深隧洞开挖支护方法，目的是提高超前排水效率，并提高支护结构的稳固性。

本实用新型实现上述目的采用的技术方案是：浅埋深隧洞开挖支护方法，包括以下步骤：

S1、平整场地及确定钻孔点位：在隧洞正上方的地表清出工作面，并沿着隧洞边墙在工作面的投影的外侧布置钻孔点位。

具体的：钻孔点位至少两列，两列钻孔点位均沿隧洞的轴线方向布置，每列钻孔点位与临近的隧洞边墙所在竖直面的距离为20～40cm，每列钻孔点位的水平间距为50～150cm。

S2、对各个钻孔点位分别埋设护筒并采用静态泥浆护壁钻进工艺进行钻孔，钻孔的孔底高程低于隧洞底板的高程。

例如：护筒的内径比桩径大20～40cm，护筒的埋深为200～400cm。

S3、对钻孔进行清孔并降水：对钻孔进行清孔，清孔后作为排水井进行排水，降低水位。

例如：当钻孔达到设计深度后，对孔深、孔位进行检查并清孔，清孔采用抽浆法清孔；清孔后，将井管放入钻孔，再将排水管放入井管内，排水管外接水泵进行排水。

S4、隧洞开挖施工：待隧洞单循环开挖长度范围内的钻孔的水位均低于隧洞底板的高程后，进行隧洞的单循环开挖，开挖至设计断面尺寸。

S5、在隧洞轴线两侧各选择一个钻孔并组成一组，在隧洞单循环开挖的洞段选择至少一组钻孔，并在各组钻孔内放入钢筋骨架。

进一步的是：同组的两个钻孔的中心线与隧洞轴线的距离相等。

进一步的是：同组的两个钻孔的中心线所在的竖直面与隧洞的轴线垂直。

进一步的是：各组钻孔沿隧洞的轴线等水平间距布置。

例如：钢筋骨架包括竖向布置的主筋，以及沿水平面布置的箍筋，钢筋骨架在水平截面上呈长方形，长方形的长边与两个钻孔的中心线所在的竖直面平行。