[实用新型]基于锚杆隧道防护组合结构的保温管片

说明书

本实用新型涉及一种基于锚杆隧道防护组合结构的保温管片，属于锚杆支护技术领域。包括预制锚杆孔，防护膜，高强防渗混凝土，秸秆混凝土，管片铆接处，铆接凸起，膨胀性钢管，橡胶垫片，支架和螺栓。可用于在隧道开挖遇软弱围岩时，对已扰动的软弱围岩及时补强，或用于寒冷地带的隧道结构的支撑防护。将锚杆的优点与管片的优点相结合，改善以往新奥法开挖隧道时支护结构薄弱与围岩贴合不紧密，支护压力分布不均的弱点，并采用秸秆混凝土作为保温管片的主要材料，具有环保经济的意义。

技术领域

本实用新型属于锚杆支护技术领域，特别是涉及一种基于锚杆隧道防护组合结构的保温管片。

背景技术

随着社会经济的发展，尤其是我国城市人口的飞速膨胀和城市功能的快速拓展，使得城市可支配用地越来越紧张，城市的发展促进了对城市地下空间的开发利用，因此，二十一世纪将是“地下空间”开发的世纪。中国工程院院士王梦恕指出，“二世纪是隧道及地下空间大发展的年代，对地下空间领域的研究与开发，具有极其重要的意义”。中国工程院院士钱七虎院士也指出，“城市向三维空间发展”，“向地下要土地、要空间已经成为城市发展的历史必然”。在地下空间应用方面，除去综合管廊之外，最广泛的应数巷道（本实用新型将隧道与巷道统称为巷道）与地下车站。现我国已用矿山法施工修筑巷道达上万里，而不论传统矿山法还是新奥法都离不开锚杆支护技术。

随着我国城市化进程的加剧，城市轨道交通的发展与日俱增，截至２０１５年，我国轨道交通总里程达到３２％公里，累计己有２５座城市１１２线路通车运行。而对于高峰人流的交通疏散和快捷出行而言，地下轨道交通相比路面交通更具有优势。虽然盾构法施工是地下轨道交通建设中的主要工法，它的开挖速度快、施工质量好、对周围环境影响小为主要特点，但是新奥法施工的地下工程，尤其隧道并不在少数，所以新奥法施工的隧道防护问题，依旧是热点。新奥法这个方法在西欧、北欧、美国和日本等许多地下工程中获得极为迅速发展，已成为现代隧道工程新技术标志之一。六十年代NATM 被介绍到我国， 七十年代末八十年代初得到迅速发展。至今，可以说在所有重点难点的地下工程中都离不开新奥法施工，新奥法几乎成为在软弱破碎围岩地段修筑隧道的一种基本方法。新奥法施工采用喷锚支护为主要手段，可以最大限度地紧跟开挖作业面施工，因此可以利用开挖施工面的时空效应，以限制支护前的变形发展，阻止围岩进入松动的状态。

锚杆是当代隧道建设当中巷道支护的最基本的组成部分，将巷道的围岩加固在一起，使围岩自身支护自身。现在锚杆不仅用于矿山，也用于其他工程技术中，例如边坡工程、隧道工程和坝体工程等，对边坡，隧道，坝体进行主体加固。锚杆作为深入地层的受拉构件，它一端与工程构筑物连接，另一端深入地层中，整根锚杆分为自由段和锚固段，自由段是指将锚杆头处的拉力传至锚固体的区域，其功能是对锚杆施加预应力。

随着轨道和市政领域盾构隧道的迅速发展，隧道纵向不均巧沉降问题日渐凸显，由此引发的渗水漏泥、结构破坏及内部扭曲等问题逐渐引起人们的重视。隧道由于地层和结构的影响而产生过量的沉降或不均匀变形，从而诱发渗水漏泥、结构局部脱落破坏、或内部结构发生纵向扭曲变形，对隧道的结构安全、列车的运营安全及舒适度都有一定的影响，且软土地质隧道尤甚。以上隧道病害易导致纵向轨道高差过大，也使轨道的平整度超标，加剧车轮的磨损接头在错台情况下更易诱烛，导致日常维修和保养的任务加重，隧道的长期运营稳定性就难得到保障。更有学者指出，受地层约束影响，隧道纵向沉降分布呈现不均匀性，且容易导致衬砌的开裂和破坏。软岩在高地应力下，不仅会表现出围岩强度参数降低的软化特性，还会表现出变形随时间增加而不断增大的流变特性。隧道赋存于软岩中，其受力性能势必受到软岩流变特性的影响。工程实践和研究均表明，隧道发生的破坏往往不是在隧道开挖完成或工程完工后立即发生的，而是在隧道运营几年甚至几十年后，由围岩流变引起的衬砌结构破坏造成的。而传统新奥法施工的隧道防护结构比较单一，没有办法应对长期大小不一的温度应力带来的损耗，长此以往，施工缝、变形缝等部位即为隧道支护结构最薄弱的地方。