[实用新型]一种适用于软岩大变形隧道开挖支护结构

说明书

本实用新型公开了一种适用于软岩大变形隧道开挖支护结构，涉及隧道衬砌施工设备技术领域，包括系统锚杆和多层结构，所述多层结构由从外到内依次设置的超前支护管组、初期支护层、柔性防护网、二次衬砌层组成，所述超前支护管组由若干沿初期支护层外环向均布的超前支护管组成，所述柔性防护网由钢筋网和连接钢筋网的钢拱架组成，所述系统锚杆沿多层结构轴向和周向均匀分布，所述超前支护管的一端与初期支护层连接，超前支护管的另一端偏离初期支护层，使得超前支护管与初期支护层的外沿呈3°～10°的夹角。本实用新型在复杂地质条件下若遇到软弱围岩隧道大变形，可通过超前支护管的夹角变化释放形变量，造价便宜，效果较好，适于推广。

技术领域

本实用新型涉及隧道衬砌施工设备技术领域，具体涉及一种适用于软岩大变形隧道开挖支护结构。

背景技术

随着西部大开发战略提出以来，我国在西部地区的基础设施建设上投入巨大，然而西部地区山脉较多，地形起伏较大，在道路和铁路基础设施建设中常常需要隧道来穿越众多山脉，而西部地区较为广袤，隧道工程建设时穿越的地层极为复杂，常常会遇到较长的软弱围岩地层，对隧道工程建设形成巨大的挑战。软岩具有不同于普通地质的工程特性，具体表现为低弹性、高塑性、力学强度低、变形能力强并且一般具有变形速率快、变形时间长的特点，这就造成软岩隧道围岩的自承能力低、变形量大，而较大的变形量一方面会造成隧道的二次开挖，另一方面会产生较大的形变荷载，造成初期支护甚至二次衬砌损坏，因此采用合适的隧道支护体系对于保证软岩大变形地区隧道施工的稳定性具有重要的意义。

公告号为CN202140098U的专利申请就提供了一种基于变形可控释放的软岩大变形隧道支护结构，其是由超前小导管、超前柔性网构防护罩、可控变形释放空间、初期支护、防水板和模注二次衬砌混凝土依次相接组成多层支护结构，其中超前柔性网构防护罩由网构格栅钢架、径向固定锚杆、钢筋网片及喷射混凝土构成，初期支护由型钢钢架、系统锚杆、双层钢筋网片、锁脚锚管及喷射混凝土构成，可控变形释放空间内填充高分子弹性材料，有效避免复杂地质条件下软弱围岩隧道大变形造成的围岩塌方、支护结构破坏、拱架拆换等现象，有效降低围岩应力。但是该结构所用高分子弹性材料使得支护结构的造价偏高，在经济上不适于推广。

实用新型内容

针对现有技术中的上述问题，本实用新型提供一种适用于软岩大变形隧道开挖支护结构，以解决现有开挖支护结构造价成本高的技术问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种适用于软岩大变形隧道开挖支护结构，包括系统锚杆和多层结构，所述多层结构由从外到内依次设置的超前支护管组、初期支护层、柔性防护网、二次衬砌层组成，所述超前支护管组由若干沿初期支护层外环向均布的超前支护管组成，所述柔性防护网由钢筋网和连接钢筋网的钢拱架组成，所述系统锚杆沿多层结构轴向和周向均匀分布，所述超前支护管的一端与初期支护层连接，超前支护管的另一端偏离初期支护层，使得超前支护管与初期支护层的外沿呈3°～10°的夹角。

更优地，所述超前支护管组中相邻两根超前支护管的间距为30cm，每根超前支护管的长度为8m，超前支护管的管径为60mm。

更优地，所述系统锚杆包括长锚杆和短锚杆。

更进一步地，所述系统锚杆还包括设置在隧道上台阶和拱脚处的锁脚锚管。

更优地，所述柔性防护网的钢拱架为工字型钢拱架，所述工字型钢拱架设置在初期支护层内侧，相邻工字型钢拱架之间连接有钢筋网，工字型钢拱架包括若干工字型钢，相邻工字型钢的节点连接处包覆有箱型型钢并通过高强螺栓连接固定。

综上所述，相比于现有技术，本实用新型具有如下优点及有益效果：

本实用新型通过设置与初期支护层的外沿呈3°～10°夹角的超前支护管，在复杂地质条件下若遇到软弱围岩隧道大变形，可通过超前支护管的夹角变化释放形变量，造价便宜，效果较好，适于推广。

附图说明