[发明专利]一种隧道超浅埋破碎围岩人工成拱支护系统及方法

说明书

本发明涉及隧道施工技术领域，特别是涉及一种隧道超浅埋破碎围岩人工成拱支护系统及方法，包括第一支护组件、第二支护组件和注浆层，第一支护组件包括第一支护部，第一支护部依次贯穿围岩和注浆层，第一支护部用于增加围岩内部水平受力；第二支护组件包括第二支护部和若干第三支护部，第二支护部和第三支护部位于注浆层内，且位于隧道周围，第三支护部位于第二支护部两侧；围岩和注浆层之间形成有结合面，结合面的中部高度高于结合面两端的高度。本发明可以达到使整个隧道支撑围岩结构更加稳定的目的。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，特别是涉及一种隧道超浅埋破碎围岩人工成拱支护系统及方法。

背景技术

在开挖有破碎围岩的超浅埋隧道时，破碎围岩的岩性差且容易变形，对隧道的支护性能差，对隧道的支护不稳定容易使隧道失稳，严重时可能会造成隧道塌方。在地下工程中通常使用注浆技术处理软弱破碎围岩，通过选择具有良好性能的注浆材料结合施工方法来对围岩进行注浆加固。注浆加固之后的破碎围岩提高了胶结度，降低了破碎围岩之间的空隙率，增加了结构面的强度，在施工过程中破碎围岩产生的变形较大，单单只用注浆加固技术不能有效的控制整个隧道的变形，因此不能只依靠注浆技术对隧道围岩进行加固，还需要一些其他的加固措施，因此亟需一种隧道超浅埋破碎围岩人工成拱支护系统及方法来解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种隧道超浅埋破碎围岩人工成拱支护系统及方法，以解决上述问题，达到使整个隧道支撑围岩结构更加稳定的目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种隧道超浅埋破碎围岩人工成拱支护系统，包括第一支护组件、第二支护组件和注浆层，所述第一支护组件包括第一支护部，所述第一支护部依次贯穿围岩和所述注浆层，所述第一支护部用于增加围岩内部水平受力；

所述第二支护组件包括第二支护部和若干第三支护部，所述第二支护部和所述第三支护部位于所述注浆层内，且位于隧道周围，所述第三支护部位于所述第二支护部两侧；

围岩和所述注浆层之间形成有结合面，所述结合面的中部高度高于所述结合面两端的高度。

优选的，所述第一支护部包括若干支护桩，若干所述支护桩沿隧道深度方向排列，所述支护桩由围岩顶部插入到隧道侧边部的所述注浆层内，所述支护桩底部与隧道底部平齐。

优选的，所述第二支护部包括若干锚杆，所述锚杆位于所述注浆层内，所述锚杆位于隧道顶部，所述锚杆沿隧道截面径向设置；

所述第三支护部包括若干所述锚杆，所述锚杆位于所述注浆层内，所述锚杆位于隧道侧边，所述锚杆沿隧道截面径向设置。

优选的，所述结合面为中部向上凸起的拱形，所述结合面两侧为平滑下降的斜面，所述拱形和所述斜面为一体成型结构。

一种隧道超浅埋破碎围岩人工成拱支护方法，基于所述一种隧道超浅埋破碎围岩人工成拱支护系统，包括以下步骤：

步骤一：打桩，由围岩顶部向围岩底部植入所述支护桩；

步骤二：锚杆支护，由隧道内壁向隧道周围的围岩植入所述锚杆；

步骤三：加压，对隧道表面进行加压，使围岩变得更加密实；

步骤四：注浆，向隧道周围的围岩内部注浆，形成所述注浆层。

优选的，所述步骤一中所述支护桩植入围岩的方向为竖直向下。

优选的，所述步骤四中所述注浆层边部的厚度不小于围岩顶部到隧道底部的距离的一半。