[发明专利]隧道高压富水溶腔段支护抗渗结构及施工方法

说明书

本发明公开了一种隧道高压富水溶腔段支护抗渗结构，包括在高压富水溶腔段内环向依次设置的双层初期支护、第一层防水结构和双层二次衬砌，以及在高压富水溶腔段两端设置的抗渗性隔离段；双层二次衬砌由第一层二次衬砌和第二层二次衬砌组成，且两者的施工缝相互错开形成第二层防水结构；抗渗性隔离段采用初期支护加二次衬砌，且二次衬砌密贴初期支护。同时，本发明还公开了一种隧道高压富水溶腔段支护抗渗施工方法。既能确保溶腔段的结构强度足够抵抗溶腔高水压力，又能防止在溶腔段发生突水突泥时，对溶腔段以外的正常支护段造成损害。

技术领域

本发明涉及隧道施工工艺，特别涉及一种高压富水溶腔段的安全施工方法，既能确保溶腔段的结构强度足够抵抗溶腔高水压力，又能防止在溶腔段发生突水突泥时，对溶腔段以外的正常支护段造成损害。

背景技术

现目前，对溶腔隧道进行施工时，通常采用帷幕注浆的方式来确保溶腔段围岩的稳固性，防止溶腔段渗水。但对于高压富水溶腔来说，帷幕注浆结构尚不能抵抗溶腔水压力，并且一旦发生突水突泥时，对溶腔段以外的正常支护段也会造成极大的损害。

发明内容

针对上述技术问题，本发明旨在提供一种隧道高压富水溶腔段支护抗渗结构，既能确保溶腔段的结构强度足够抵抗溶腔高水压力，又能防止在溶腔段发生突水突泥时，对溶腔段以外的正常支护段造成损害。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种隧道高压富水溶腔段支护抗渗结构，包括在高压富水溶腔段内环向依次设置的双层初期支护、第一层防水结构和双层二次衬砌，以及在高压富水溶腔段两端设置的抗渗性隔离段；所述双层初期支护由第一层初期支护和第二层初期支护组成，所述第一层初期支护和第二层初期支护均采用全环钢拱架喷射混凝土的圆形环状结构；所述第一层防水结构包括沿着双层初期支护的圆形环状结构设置的全环防水板及土工布，并在施工缝及变形缝处外贴有橡胶止水带加镀锌钢板止水带；所述双层二次衬砌由第一层二次衬砌和第二层二次衬砌组成，所述第一层二次衬砌和第二层二次衬砌均采用钢筋绑扎浇筑混凝土的圆形环状结构，且第一层二次衬砌的施工缝与第二层二次衬砌的施工缝相互错开，形成第二层防水结构；所述抗渗性隔离段采用初期支护加二次衬砌，且二次衬砌密贴初期支护。

作为上述方案的优选，所述第一层、第二层初期支护的全环钢拱架分别由弧形H型钢单元环向拼接而成，其中上半部分共由三块大小一致的弧形H型钢单元拼接而成，下半部分共由五块大小一致的弧形H型钢单元拼接而成，相邻H型钢单元通过环向间距为1.0m—1.4m的多根钢筋相连；沿着高压富水溶腔段的延伸方向，相邻第一层、第二层初期支护的全环钢拱架的间距为0.4m—0.6m。优化第一层、第二层初期支护的全环钢拱架的结构形式及布置方式，并采用下半部分H型钢单元多、上半部分H型钢单元少的拼接方式，进一步提高双层初期支护的结构强度。

进一步，所述抗渗性隔离段的长度至少为18m。

同时，本发明还提供了一种隧道高压富水溶腔段支护抗渗施工方法，所述高压富水溶腔段采用CRD开挖完成后，按以下步骤进行：

步骤一，进行双层初期支护的施工；

先进行第一层初期支护施工，施工顺序为：进行初喷混凝土，架设第一层全环钢拱架并安装到位，进行第一层全环钢拱架喷射混凝土施工；

再进行第二层初期支护施工，施工顺序为：架设第二层全环钢拱架并安装到位、进行第二层全环钢拱架喷射混凝土施工；

其中，第一层初期支护及第二层初期支护均为圆形环状结构；

步骤二，在初期支护与二次衬砌之间设置第一层防水结构：沿着双层初期支护的圆形环状结构设置的全环防水板及土工布，并在施工缝及变形缝处外贴橡胶止水带加镀锌钢板止水带；

步骤三，进行双层二次衬砌的施工；

先进行第一层二次衬砌施工，施工顺序为：进行第一层二次衬砌钢筋绑扎，再利用衬砌台车进行第一层二次衬砌钢筋的混凝土浇筑；