[实用新型]一种强烈岩爆段隧道支护结构

说明书

本实用新型公开了一种强烈岩爆段隧道支护结构，包括依次设置于隧道壁面的初喷钢纤维混凝土层、型钢钢架、钢筋网和复喷混凝土层，以及嵌入隧道围岩内的涨壳式预应力中空锚杆，隧道掌子面沿拱墙开挖轮廓周边线环向布置有多个伸入围岩的超前应力孔。本实用新型在隧道由外到内施作有初喷钢纤维混凝土层、型钢钢架、钢筋网和复喷混凝土层，从而形成刚柔结合的支护结构，有利于应力的释放，保证支护体系的强度，提高结构的整体支护能力，防止岩块突然弹射或剥落；隧道径向涨壳式预应力中空锚杆、隧道纵向超前锚杆起到强化围岩抑制岩爆发生的作用；隧道环向超前应力释放孔提前释放围岩应力，抑制和降低岩爆发生。

技术领域

本实用新型属于隧道施工技术领域，尤其涉及一种强烈岩爆段隧道支护结构。

背景技术

桑珠岭隧道岩爆预测的方法主要为依据隧道开挖后现场地质情况结合洞壁二次应力实测数据对岩爆进行预测。根据现场实测数据，隧道开挖后应力释放100％时最大切向应力σ_θ及最大主应力σ₁的值分别达到75.54MPa及74.85MPa，判断前方存在强烈剧烈岩爆。岩爆严重地段，伴随有垮塌现象，安全风险极大，会对现场作业人员的安全及机械安全造成极大风险，岩爆产生的爆坑、超挖、垮塌以及支护后二次发生部位，均须特殊处理，甚至停工处理，严重影响施工进度。专利201621026240.X公开了一种高地应力隧道支护结构，由内向外依次设置自进式中空锚杆、泡沫混凝土层、防水板、加厚混凝土层，掌子面处设有超前地应力释放孔，设置自进式中空锚杆可根据地应力情况适当调整注浆参数，泡沫混凝土层和加厚混凝土层组成内柔外刚的联合支护体系，能更好的适应高地应力隧道的支护，中间还设有防水板，保证隧道的整体防水效果，掌子面处的超前地应力释放孔一方面保证施工过程安全，另一方面减小地应力对支护结构的荷载；具有结构明显，施工过程简便的优点。201621321725.1公开了一种隧道防岩爆支护系统，包括依次设置于待支护隧道的壁面的第一混凝土层、钢筋网和第二混凝土层以及设置于待支护隧道的钻孔内通过对隧道壁施加径向力以进行主动支护的涨壳式预应力锚杆，钢筋网连接于涨壳式预应力锚杆，且第二混凝土层将钢筋网覆盖于第一混凝土层的表面。该隧道防岩爆支护系统能够有效减少隧道支护过程中安全事故的发生。但是上述专利应用于强烈剧烈岩爆段隧道支护，仍然存在支护强度低，支护失效的问题。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的目的之一在于提供一种支护强度高的强烈岩爆段隧道支护结构。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的强烈岩爆段隧道支护结构，包括依次设置于隧道壁面的初喷钢纤维混凝土层、钢筋网、型钢钢架和复喷混凝土层，以及嵌入隧道围岩内的涨壳式预应力中空锚杆，隧道掌子面沿拱墙开挖轮廓周边线环向布置有多个伸入围岩的超前应力孔。

进一步的，隧道掌子面沿拱部开挖轮廓周边线环向布置有多个伸入围岩的超前锚杆。

进一步的，隧道掌子面上设有多排上下交错布置的超前玻璃纤维锚杆排组，各超前玻璃纤维锚杆的锚固长度为2倍爆破进尺深度。

进一步的，所述初喷钢纤维混凝土层采用厚度为5cm的CF25钢纤维混凝土层。

进一步的，所述涨壳式预应力中空锚杆在隧道壁面上交错布置。

进一步的，所述型钢拱架的纵向间距为1m，所述复喷混凝土层采用C25混凝土层。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、初喷钢纤维混凝土层、钢筋网、型钢钢架和复喷混凝土层组成了刚柔结合的支护结构，提高结构的整体支护能力，防止岩块突然弹射或剥落，有利于应力的释放，保证支护体系的强度，确保隧道安全运营。开挖后及时施做涨壳式预应力中空锚杆，迅速改变由于隧道洞室开挖而造成的洞壁应力状态，部分恢复其径向应力约束，及时提供支护抗力，有效抑制和降低岩爆发生、发展，削弱岩爆破坏程度。