[实用新型]一种套拱离壁的隧道洞口管棚支护结构

说明书

本实用新型涉及一种套拱离壁的隧道洞口管棚支护结构，属于隧道工程技术领域。该结构包括套拱、管棚导向管和超前管棚，其中，套拱设置于明洞衬砌外，管棚导向管设于在套拱上半部，超前管棚一端设于管棚导向管中，另一端钻入仰坡，使得套拱与仰坡相离并形成一离壁段。本结构能最大程度少扰动边、仰坡，减少了坡面防护工程，实现真正意义上零开挖进洞，能减少投资成本约30%，具有安全、环保、经济、适用的特点，具有很强的推广价值。

技术领域

本实用新型涉及一种隧道洞口管棚支护结构，具体涉及一种设套拱离壁的隧道洞口管棚支护结构，属于隧道工程领域。

背景技术

一般地，隧道洞口下穿山体表层，隧周岩体风化严重、强度低、稳定性差，洞口是隧道施工的困难地段，洞口段施工是整个隧道工程施工的关键。而隧道进洞方案是洞口工程施工技术的一个重要方面。

管棚超前支护进洞是隧道洞口施工中一种常用的辅助进洞方式，需修筑套拱，用套拱中预埋的导向钢管沿隧道开挖轮廓线周边钻孔，再打设管棚并通过管棚注浆加固洞口岩土体，最后在管棚的辅助支护下开挖进洞、隧道向前施工。为固定或支撑管棚端部而设的套拱常按贴壁设置，在对洞口山体刷坡、挖槽后，再立钢架、浇筑套拱混凝土，套拱结构紧贴刷坡后的仰坡山体。贴壁式套拱管棚需对洞口山体进行开挖，会对地表植被产生破坏，既不利于仰坡的稳定，又将增加坡面防护工程；另外贴壁套拱与山体开挖后的仰坡坡面紧紧相接，将承受较大的土压力，当仰坡下滑、或有下滑趋势、即将下滑时，套拱及已施工隧道结构的受力将迅速增大，极易引起洞口仰坡塌方，并可能对已施做套拱、管棚、初期支护、明洞等造成破坏，甚至可能引起较大规模的工程滑坡。

针对上述常规贴壁式套拱管棚超前支护进洞方式存在的既不经济、也不环保、同时还有工程安全风险等不足之处，急需进行改进。

实用新型内容

为解决上述现有的难题，本实用新型提出一种套拱离壁的隧道洞口管棚支护结构，该结构新颖，将套拱向隧道口前方前置，不与洞口山体坡面相接，仅挖其基础少部分土体，设置成离壁式套拱，进而，能最大程度少扰动边、仰坡，减少了坡面防护工程，实现真正意义上的隧道零开挖进洞。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种套拱离壁的隧道洞口管棚支护结构，包括套拱、管棚导向管和超前管棚，其中，套拱设置于明洞衬砌外，管棚导向管设于在套拱上半部，超前管棚一端设于管棚导向管中，另一端钻入仰坡，使得套拱与仰坡相离并形成一离壁段。

进一步地，套拱包括套拱钢架和设于套拱钢架周围的套拱混凝土。

进一步地，管棚导向管设于套拱钢架的套拱混凝土中，超前管棚一端穿过管棚导向管，另一端钻入仰坡后注浆加固围岩。

进一步地，套拱基础设置于仰坡地面线以下高度不超过3m。

进一步地，套拱沿隧道纵向设置长度不小于2m。

进一步地，套拱的混凝土厚度不小于0.6m。

进一步地，套拱的钢架不少于4榀。

进一步地，超前管棚的长度不大于30m，管棚的钢管管径大于0.1m，导向管的内径应大于管棚的钢管外径。

进一步地，离壁段上部回填土，反压仰坡。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果为：

（1）、本实用新型将套拱前置、与洞口山体分离，仅挖其基础少部分土体，能最大程度少对原山体边、仰坡的扰动，减少坡面防护工程，减小对原地表植被的破坏，实现真正意义上的隧道零开挖进洞；同时，相比于传统及现有技术条件，本新型结构可避免因山体垮塌而进行洞口处治工程、产生废置工程并需要进行二次进洞等不良情况出现。综合分析，仅就隧道洞口工程而言，本新型结构能减少投资成本约30%。