[实用新型]强至极强岩爆条件下隧洞联合支护系统

说明书

本实用新型提供了一种强至极强岩爆条件下隧洞联合支护系统，由锚杆支护、表面支护和刚性支护共同组成支护系统，其中，锚杆支护采用水胀式锚杆和全长粘结砂浆锚杆搭配；所述刚性支护采用钢筋拱肋，所述刚性支护嵌入在所述表面支护中，并且钢筋拱肋又与锚杆支护相连。本实用新型形成了一个强柔结合、表里结合，形成一个完整的支护系统，不但保证了系统的承载能力，并且具有一定的柔性，能够有效适应岩爆冲击造成的围岩变形，对维持围岩的围压水平和强度起到良好的作用。同时，将表层支护与深部支护有机结合，同时解决了防止岩爆冲击和抑制时效破裂两种作用。该支护系统现场实施简便，能够快速安装提供保护作用，大幅度降低岩爆对人员和设备的威胁。

技术领域

本实用新型涉及水利水电、交通、矿山等领域中的深埋隧洞，尤其是在高地应力条件下易发生岩爆的硬岩隧洞联合支护系统。

背景技术

岩爆是在高应力、脆性岩体的地下工程中，人类活动所诱发的一种工程地质灾害，它是储存于岩体中的弹性应变能因未加控制地突然释放而造成的一种动力失稳现象，并常常伴随着岩块(片)的弹射、抛掷、发声和震动等现象。岩爆不仅直接威胁作业人员与施工设备的安全，而且严重地影响施工进度，增加工程造价。

在深埋地下工程实践中的高应力不可避免。大部分的深埋地下工程中的岩体都具有良好的强度，即具备良好的蓄能能力，因此总体上具备岩爆发生的基本条件。地质构造往往也是导致强烈岩爆的重要因素，深埋地下工程开挖面附近围岩中存在的地质构造不可避免、也往往难以预测，这造就了深埋地下工程中强烈岩爆风险的客观性和随机性。

可见，岩爆是开挖导致的岩体内能量释放和通过震动波传播时产生的一种围岩破坏现象，岩爆控制就是尽量避免这种破坏的产生。其中的途径有两个，一是降低能量释放的强度，二是加强围岩的抗冲击能力，在震动波的冲击下仍然保持良好的稳定状态。

在早期的工程实践中，当岩爆破坏以后，工程人员总是试图采用加强支护的方式来防治和控制岩爆破坏。这种理念主要来自地质条件相对较差时的地下工程实践，加强支护往往可以帮助通过不良地质段。在岩爆问题最早暴露的南非和印度，最早采取了这种理念。但这种理念已经被证明不适应于岩爆条件下的围岩支护，尤其是强至极强岩爆条件下的支护，单纯依靠加强支护已经很难抵抗岩爆冲击，需要建立新的支护结构体系。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种强至极强岩爆条件下隧洞联合支护系统，形成一个完整的支护系统，能够快速安装和发挥作用，并能够同时兼顾临时和长期施工安全，保证隧洞施工安全。为此，本实用新型采用以下技术方案：

强至极强岩爆条件下隧洞联合支护系统，其特征在于由锚杆支护、表面支护和刚性支护共同组成支护系统，其中，锚杆支护采用水胀式锚杆和全长粘结砂浆锚杆搭配；

所述刚性支护采用钢筋拱肋，所述刚性支护嵌入在所述表面支护中，并且钢筋拱肋又与锚杆支护相连。

进一步地，所述水胀式锚杆的长度短于全长粘结砂浆锚杆的长度，但，所述水胀式锚杆穿过爆破松动圈，且不小于4.5m。

进一步地，全长粘结锚杆之间的间距与水胀式锚杆之间的间距保持一致，并与水胀式锚杆形成间隔布置。