[实用新型]一种断层带大断面洞室下卧开挖支护结构

说明书

本实用新型公开了一种断层带大断面洞室下卧开挖支护结构，包括拱、左右边墙段，以及支护结构，拱脚分别通过过渡段与左右边墙段连接为一体；左右边墙段均包括从上而下设置的第一段、第二段、第三段和第四段且左边墙段与右边墙段一一对应，支护结构包括与过渡段上端和第一段上端分别连接的一排以上的预应力锚索，还包括与第二段上端和第三段上端分别连接的一排以上的预应力锚索或预应力锚杆；支护结构还包括与过渡段下端、第一段下端、第二段下端和第三段下端分别连接的一排以上的超前锚杆。本实用新型采用预应力锚索为主进行深部加固支护、以自进式预应力锚杆为辅进行浅部加固支护的综合处理方式进行支护，保证了施工可靠性、施工质量和施工安全。

技术领域

本实用新型属于水利工程隧洞施工领域，具体涉及一种断层带大断面洞室下卧开挖支护结构。

背景技术

目前在水利工程隧洞施工领域，大断面洞室开挖过程，一般是从上往下开挖，洞室每一层开挖都是一个掌子面沿水平方向连续推进，这一个开挖的空间特点决定了大高宽比的洞室围岩位移模式与通常的隧洞位移模式存在较大差别。

大断面洞室开挖过程中，会遇到断层破碎带，围岩不稳定问题突出，开挖和支护难度较大，现有的技术手段很难保证大断面洞室开挖期间的安全，尤其是分层下卧施工过程中，如何提前进行支护，保证施工安全，没有较为有效措施。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种断层带大断面洞室下卧开挖支护结构。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种断层带大断面洞室下卧开挖支护结构，包括拱、左右边墙段，以及支护结构，拱脚分别通过过渡段与左右边墙段连接为一体；

所述左右边墙段均包括从上而下设置的第一段、第二段、第三段和第四段且左边墙段与右边墙段一一对应，所述第一段、第二段、第三段和第四段的高度均不超过5m；

所述支护结构包括与过渡段上端和第一段上端分别连接的且伸向下卧层的一排以上的预应力锚索，支护结构还包括与第二段上端和第三段上端分别连接的且伸向下卧层的一排以上的预应力锚索或预应力锚杆；

所述支护结构还包括与过渡段下端、第一段下端、第二段下端和第三段下端分别连接的且伸向下卧层的一排以上的超前锚杆。

采用预应力锚索为主进行深部加固支护、以自进式预应力锚杆为辅进行浅部加固支护的综合处理方式进行支护，保证了施工可靠性、施工质量和施工安全。

为了固定支护结构，所述拱包括从洞室表面沿岩土方向依次设置的钢拱架和喷涂混凝土层；

所述过渡段和左右边墙段均包括从洞室表面沿岩土方向依次设置的竖混凝土层、钢拱架和喷涂混凝土层；

所述竖混凝土层内部包裹钢拱架，喷涂混凝土层喷涂于基岩层表面。

为了便于固定支护结构，所述竖混凝土层从上而下预留有多排接缝灌浆孔，每排中的接缝灌浆孔纵向排距为2.5m，接缝灌浆孔的孔径为50mm。

当过渡段上端、第一段上端、第二段上端和第三段上端均设置的是预应力锚索时，预应力锚索纵向排距为4m，预应力锚索的长度为20m-50m，预应力锚索为1500KN；

当过渡段上端和第一段上端设置的是预应力锚索且第二段上端和第三段上端设置的是预应力锚杆时，预应力锚索纵向排距为4m，预应力锚索的长度为20m-30m，预应力锚索为1500KN，预应力锚杆纵向排距为3m，预应力锚杆的长度为12m-24m，预应力锚杆为450KN。

所述预应力锚索穿过喷涂混凝土层、钢拱架和竖混凝土层进行固定并露出竖混凝土层；