[发明专利]基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构及方法

说明书

本发明公开了一种基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构及方法，该结构包括对需整治隧道段拱墙进行支护的注浆锚固结构和对需整治隧道段拱墙进行加固的加固套衬，加固套衬布设于隧道二次衬砌内侧，注浆锚固结构布设于加固套衬外侧；该方法包括步骤：一、型钢拱架安装；二、注浆锚固施工；三、隧道二衬内壁凿毛处理；四、拱形钢筋结构施工；五、混凝土套衬施工。本发明设计合理、施工简便且使用效果好，采用注浆锚固结构对需整治隧道段外侧围岩进行整体加固，使隧道外侧围岩与隧道支护结构紧固连接成一体；同时，在隧道二衬内布设加固套衬，进一步提高有效提高所施工成型套衬的支护强度和支护效果，确保隧道二衬的整治效果。

技术领域

本发明属于隧道二衬整治施工技术领域，尤其是涉及一种基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构及方法。

背景技术

随着高速铁路的不断发展发展，穿越复杂地质条件的单洞双线隧道越来越常见，由此面临的隧道病害整治也不断增加，隧道拱顶因混凝土挤压造成衬砌面的掉块、二衬混凝土上部脱空及钢架扭曲变形等问题，进一步增加坍塌风险，严重威胁行车安全。岩溶地质主要是由于地表水与地下水进行径流、补给、渗透与循环等过程对可溶性岩层进行化学溶解处理与机械破坏影响下的产物。穿越岩溶地层的隧道(即岩溶地层隧道)施工完成后，需整理隧道病害较多，尤其是隧道洞身穿越区域地质复杂，洞身穿越区域的地层存在富水、溶洞、断层、高地应力、危岩落石、顺层偏压等特点，需及时对所出现的隧道二衬病害进行整治。

实际对隧道二衬病害进行整治时，通常采用施作套衬的方法。套衬即衬砌，主要用于隧道二衬(即隧道二次衬砌)问题治理，在隧道二衬质量不合格时，可在原二衬结构面施做套衬，其后空隙注浆充实。实际施工时，套衬就是在既有衬砌(具体是隧道二衬)内表面再灌注一定厚度的混凝土，与既有衬砌共同承担围岩压力，套衬既可以有效地阻止既有衬砌进一步裂损变形，同时可起到防水作用。但对穿越岩溶地层的隧道二衬进行整治时，由于洞身所处地层存在富水、溶洞、断层、高地应力、危岩落石、顺层偏压等特点，因而仅在隧道二次衬砌内施工混凝土套衬，不能衬底解决隧道二衬病害，不能对隧道二衬的脱空开裂段病害进行有效整治。并且，目前采用套衬对处于复杂地质条件下岩溶地层隧道的二衬病害进行整治时，没有一套统一、标准且规范的施工方法可供遵循，实际施工时不可避免地存在施工操作比较随意、施工效率低、施工成型的套衬质量不能得到保证等诸多问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构，其结构设计合理且施工简便、使用效果好，采用注浆锚固结构对需整治隧道段外侧围岩进行整体加固，使隧道外侧围岩与隧道支护结构紧固连接成一体；同时，在隧道二衬内布设加固套衬，并且拱形钢架与拱形钢筋结构连接为一体形成混凝土套衬内的整体式受力结构，进一步提高有效提高所施工成型套衬的支护强度和支护效果，确保隧道二衬的整治效果。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于套衬的岩溶地层隧道二衬整治施工结构，其特征在于：包括对需整治隧道段的拱墙进行支护的注浆锚固结构和对需整治隧道段的拱墙进行加固的加固套衬，所述加固套衬布设于需整治隧道段的隧道二次衬砌内侧，所述注浆锚固结构布设于所述加固套衬外侧；

所述隧道二次衬砌为对需整治隧道段进行全断面支护的全断面支护结构，所述隧道二次衬砌为钢筋混凝土衬砌；所述隧道二次衬砌包括对需整治隧道段的拱墙进行支护的拱墙二次衬砌和布设于需整治隧道段底部的隧道仰拱，所述隧道仰拱位于所述拱墙二次衬砌正下方且二者连接为一体；所述隧道二次衬砌外侧设置有对需整治隧道段进行初期支护的隧道初期支护结构，所述隧道初期支护结构和隧道二次衬砌组成需整治隧道段的隧道支护结构；所述注浆锚固结构与所述加固套衬和所述隧道支护结构均紧固连接为一体；