[发明专利]超小净距隧道的超前探测、隔震与超前横向对拉锚杆系统

说明书

本发明涉及一种超小净距隧道的超前探测、隔震与超前横向对拉锚杆系统，该系统用于超小净距隧道开挖，包括超前探测单元：在隧道先行洞开挖后，于隧道后行洞沿其侧壁轮廓纵向钻设的超前水平钻孔，以及用于通过超前水平钻孔识别围岩损伤情况的孔内电视探头；隔震与超前横向对拉锚杆单元：从隧道先行洞向隧道后行洞的超前水平钻孔钻设，并与超前水平钻孔形成交叉孔的横向锚杆钻孔，以及通过从隧道先行洞下入锚杆和预张锚头，在交叉孔处张开预张锚头，并施加预应力形成的对拉锚杆。与现有技术相比，本发明较其他方法施工简单、造价低、且适用性强，不受地形条件以及总体线路线型的限制，对隧道工程有着重大意义。

技术领域

本发明属于地质工程、岩土工程、隧道与地下建筑工程领域，涉及对拉锚杆系统，尤其是涉及一种超小净距隧道的超前探测、隔震与超前横向对拉锚杆系统及其使用方法与应用。

背景技术

小净距隧道是指隧道间的中壁岩(中夹岩)柱厚度小于隧道规范建议值的特殊隧道结构形式，根据大量已建成的小净距隧道的经验和国内相关的科研成果，小净距隧道一般净距宜大于6.0～8.0m。而超小净距隧道(净距≤6.0m)是净距比普通小净距隧道通常采用的间距还要小的一种特殊隧道结构形式。

在地质条件复杂的山岭地区公路建设中，超小净距隧道因为具有施工简单、工期短、造价低等优点，得到了广泛的应用。但是，因为两洞室中心距较小，超小净距隧道双洞间在开挖过程中，应力场存在空间上的相互影响，这对于隧道工程施工安全极其不利。且隧道中夹岩层的稳定性和承载能力不稳定，对于中夹岩围岩强度弱的隧道，很难在不保护的情况下自稳。

发明内容

本发明的目的就是为了提供一种超小净距隧道的超前探测、隔震与超前横向对拉锚杆系统及其使用方法与应用。较其他方法施工简单、造价低、且适用性强，不受地形条件以及总体线路线型的限制，对隧道工程有着重大意义。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明第一方面提供一种超小净距隧道的超前探测、隔震与超前横向对拉锚杆系统，用于超小净距隧道开挖，包括超前探测单元以及隔震与超前横向对拉锚杆单元；

所述的超前探测单元具有：

超前水平钻孔，在隧道先行洞开挖后，于隧道后行洞沿其侧壁轮廓纵向钻设，并用作隔震卸压孔，

孔内电视探头，用于通过超前水平钻孔识别围岩损伤情况；

所述的隔震与超前横向对拉锚杆单元具有：

横向锚杆钻孔，从隧道先行洞向隧道后行洞的超前水平钻孔钻设，并与超前水平钻孔形成交叉孔，

对拉锚杆，由锚杆和预张锚头组成，通过从隧道先行洞下入锚杆和预张锚头，在交叉孔处张开预张锚头，并施加预应力形成。

优选地，所述的超前水平钻孔在高度方向上设有多排。

进一步优选地，所述的超前水平钻孔在高度方向上设有三排。

优选地，所述的超前水平钻孔为大口径水平孔，内径范围为100-200mm。

优选地，所述的横向锚杆钻孔与锚杆尺寸相匹配。

优选地，预张锚头采用后张法施用预应力的对拉锚杆的锚头。

优选地，所述的超小净距隧道的净距≤6.0m。

本发明第二方面提供所述的超小净距隧道的超前探测、隔震与超前横向对拉锚杆系统的使用方法，包括以下步骤：

S1：当隧道先行洞开挖完成后，在超小净距隧道中夹岩后行洞侧墙预先按照轮廓钻设超前水平钻孔；

S2：通过超前水平钻孔，钻入孔内电视探头，识别围岩损伤情况；