[发明专利]一种隧道高性能支护结构

说明书

本发明涉及隧道支护结构领域，具体来说是一种隧道高性能支护结构，包括混凝土支护结构，所述混凝土支护结构与隧道围岩之间通过多个注浆锚杆相连接；所述混凝土支护结构沿隧道轴向分布。本发明采用锚杆支护和喷射纤维混凝土相结合的形式作为永久隧道结构对围岩进行支护，以代替以往复合式衬砌中初支和二衬的联合支护，同时本发明公开的支护结构施工简单快捷，能对围岩进行及时支护，机械化程度高，施工人员安全风险低，造价大幅下降，经济效益显著；对锚杆杆体和配件、以及喷射混凝土中钢纤维进行纳米渗锌防腐处理，耐久性能优越，提高了隧道结构的整体寿命。

技术领域

本发明涉及隧道支护结构领域，具体来说是一种隧道高性能支护结构。

背景技术

铁路隧道大都采用新奥法进行施工，隧道结构为初期支护和二次衬砌组成的二元支护体系。初期支护为主要的承载结构，紧跟掌子面进行施工，以对围岩进行及时有效的支护；二次衬砌主要作为隧道结构的承荷储备，根据隧道断面收敛等量测数据，在适当的时机进行施工。初期支护一般在喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢架等支护结构中进行选择，组成不同的支护形式；二次衬砌一般在绑扎钢筋网之后采用二衬模筑台车进行施工。

在实际施工中初期支护采用喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢架等支护结构结合的形式进行支护，施工工艺繁琐，需消耗大量的拱架架立、钢筋绑扎和挂网时间，难以真正实现对围岩的及时支护；挂钢筋网喷射混凝土施工很难保证与岩石密贴而形成良好的结合，往往需要增加喷射厚度并产生大量的回弹，否则就极易造成钢筋网没有完全被覆盖或背后凹陷的现象，使钢筋网发生腐蚀。二衬的施工进度难以跟上隧道开挖速度，难以实现对施工时机很好的选择；二衬模筑混凝土施工时钢筋网的存在严重影响混凝土的振捣，极易造成二衬钢筋混凝土结构表面出现蜂窝麻面，内部出现空洞等缺陷；二衬混凝土灌注时难以对拱顶部分有效填充，易造成拱顶二衬厚度不够，与初支分离等缺陷；混凝土干缩或温差引起的微裂缝存在不可避免，微裂缝在铁路运营过程中受外部因素影响，易使裂缝逐步展开、扩大、交错贯通，易引起混凝土大范围开裂和掉块事故；基于以上问题，一种结构简单，并且耐久性能优越的隧道支护结构是现在所需要的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、性能优越的新型隧道支护结构。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种隧道高性能支护结构，所述隧道包括隧道正洞和辅助洞室，所述隧道正洞和辅助洞室内部使用支护结构进行支撑；所述支护结构包括混凝土支护结构，所述混凝土支护结构与隧道围岩之间通过多个注浆锚杆相连接；所述混凝土支护结构沿隧道轴向分布。

所述支护结构还包括钢筋混凝土支护结构，所述钢筋混凝土支护结构覆盖在混凝土支护结构外侧；所述钢筋混凝土支护结构包括支护钢筋和模筑混凝土。

所述钢筋混凝土支护结构设置在隧道正洞以及辅助洞室围岩强度较差区段。

所述混凝土支护结构竖直截面呈环形。

所述混凝土支护结构为喷射纤维混凝土。

所述喷射纤维混凝土中掺加有混杂纤维；所述混杂纤维上涂覆有纳米渗锌层。

所述注浆锚杆包括杆体，所述杆体上涂覆有用于防腐的防护层；所述防护层包括涂覆在杆体上的纳米渗锌层。

所述防护层还包括涂覆在杆体上的有机复合膜，所述有机复合膜涂覆在纳米渗锌层外侧。

所述支护钢筋为热处理高强钢筋，所述支护钢筋外表面涂覆有纳米渗锌层；所述模筑混凝土为免振捣混凝土。

所述纳米渗锌层的厚度为20-120μm。

本发明的优点在于：