[实用新型]一种顶部空溶洞隧道轻型支护结构

说明书

技术领域

本实用新型属于隧道支护工程领域，特别是涉及一种顶部空溶洞隧道轻型支护结构。

背景技术

我国云贵高原广泛地分布岩溶地区，在这些地区修建隧道时，经常会遇到穿越溶洞的情况，该地区溶洞形态极其不规则，岩溶强发育，这对支护结构的安全性，经济性提出了极高的要求，特别是溶洞出现在较软岩隧道上方时一直是工程难题。

现有技术一般根据溶洞与隧道相交的位置与填充情况，采取封闭回填，浆砌片石、注浆的方式进行加固与洞穴填堵。对拱顶以上溶洞，为了防止洞穴岩壁或顶板坍塌，采取喷锚支护加固，拱背加设被动防护护拱，并对空腔进行回填灌浆处理。

以上传统的支护结构的缺陷在于结构的重量较大，特别是护拱需满足被动防护要求时，通常需要设置缓冲层、防护罩等多层结构，导致隧道结构设计过于笨重、不经济，而且对于较软岩隧道溶洞的处理，处理的效果不理想，常需要进行二次处理，致使处理成本高。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种施工便捷，重量轻，安全经济的顶部空溶洞隧道轻型支护结构。

本实用新型采用的技术方案是：一种顶部空溶洞隧道轻型支护结构，包括锚杆系统、陶粒混凝土层、钢拱架联结钢筋网、普通混凝土层及钢拱架；锚杆系统设置在溶洞处围岩内，陶粒混凝土层设在隧道的溶洞内，陶粒混凝土层中设有锚杆联结钢筋网，锚杆联结钢筋网固定在锚杆系统上；所述的陶粒混凝土层的内侧设有普通混凝土层，普通混凝土层的内侧设有钢拱架联结钢筋网，钢拱架联结钢筋网内侧设有钢拱架。

上述的顶部空溶洞隧道轻型支护结构中，所述的锚杆系统的锚杆呈梅花形布置；锚杆系统的锚杆包括长锚杆和短锚杆，长锚杆和短锚杆交替布置。

上述的顶部空溶洞隧道轻型支护结构中，长锚杆和短锚杆采用的是药卷锚杆。

上述的顶部空溶洞隧道轻型支护结构中，所述的锚杆联结钢筋网垂直于锚杆系统的锚杆的轴线设置，沿锚杆轴线方向设有多层锚杆联结钢筋网，相邻的两层锚杆联结钢筋网的距离为50±10cm。

上述的顶部空溶洞隧道轻型支护结构中，陶粒混凝土层采用强度等级为C20，表观密度1400~1600kg/m³陶粒混凝土制成。

上述的顶部空溶洞隧道轻型支护结构中，所述普通混凝土层采用C25早强型混凝土制成，厚度为30±5cm。

上述的顶部空溶洞隧道轻型支护结构中，钢拱架垂直于隧道中线设置，钢拱架的拱脚底部垫有槽钢。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、陶粒混凝土是一种收缩率小、抗渗性强、吸水率低的轻集料微孔混凝土，与同等强度等级的普通混凝土相比减重达35~45%，利用陶粒混凝土质轻高强的特点，节约材料用量，有效减轻了本实用新型的重量。

2、本实用新型设有锚杆系统与钢拱架，锚杆系统与钢拱架支护相结合，充分发挥结构防护能力，两者联合支护有效控制较软岩溶洞的变形，快速通过溶洞地段，支护效果好。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的锚杆系统的布置结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细的描述。

如图1所示，本实用新型包括锚杆系统1、陶粒混凝土层3、锚杆联结钢筋网2、普通混凝土层5及钢拱架6；锚杆系统1设置在溶洞8处围岩7内，陶粒混凝土层3设在隧道的溶洞8内，陶粒混凝土层3采用强度等级为C20，表观密度1400~1600kg/m³陶粒混凝土制成。陶粒混凝土层3中设有锚杆联结钢筋网2，锚杆联结钢筋网2固定在锚杆系统1上，所述的锚杆联结钢筋网2垂直于锚杆系统的锚杆轴线设置，沿锚杆轴线方向设有多层锚杆联结钢筋网2，相邻的两层锚杆联结钢筋网2之间的距离为50±10cm。所述的陶粒混凝土层3的内侧设有普通混凝土层5，普通混凝土层5采用C25早强型混凝土制成，厚度为30±5cm。普通混凝土层5的内侧设有钢拱架联结钢筋网4，钢拱架联结钢筋网4内侧设有钢拱架6。钢拱架6垂直于隧道中线设置，钢拱架6的拱脚底部垫有槽钢。

如图2所示，所述的锚杆系统1的锚杆呈梅花形布置；锚杆系统1的锚杆包括长锚杆11和短锚杆12，锚杆系统1中长锚杆11和短锚杆12交替布置，长锚杆11和短锚杆12采用的是药卷锚杆。

本实用新型的施工方法如下：