一種防治隧道巖爆結構的製作方法
2023-07-14 06:53:01
專利名稱：一種防治隧道巖爆結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及建築隧道開挖使用結構，尤其適用於防治深埋高應力脆性隧道圍巖巖爆結構。
背景技術：
在山區修建鐵路、高速公路時，通常要開挖隧道來解決在山區建道受坡度限制的難題。特別是在海拔較高的脆性巖質山區開挖隧道時，因為隧道埋深大且圍巖的應力高，若破壞了圍巖的應力平衡，故易發生巖爆。嚴重時，更易發生隧道開挖面崩塌，殃及施工人員的生命安全。目前，在開挖隧道時，主要採取加固圍巖強度的工程措施進行防治隧道巖爆。這樣以來，就需要大量的支擋結構對隧道圍巖的強度進行加固。既增加了施工成本又增加了隧道施工周期。此外，在圍巖應力很高的脆性隧道圍巖，即便採取加固圍巖強度的工程措施往往也不能解決圍巖巖爆的技術難題。
發明內容針對現有技術中存在的問題，本實用新型提供一種能夠在高應力脆性巖質山區安全高效地開挖隧道，同時增強圍巖的強度和整體性，降低圍巖的脆性，避免圍巖爆裂，節約生產成本，縮短施工周期，保障施工人員安全的防治隧道巖爆結構。為了解決現有技術中存在的問題，本實用新型提供的技術方案為:一種防治隧道巖爆結構，包括隧道圍巖、隧道開挖線、錨杆，所述隧道開挖線上設置有至少2個以上所述錨杆，所述錨杆之間設置有注水孔，所述注水孔依次設置有注水段、粘土層和水泥砂漿層；所述注水孔與單個所述錨杆之間設置有釋放孔，所述釋放孔依次設置有卸載段，混凝土層。所述錨杆的鑽 孔傾斜角度為10 20°。所述注水孔的鑽孔傾斜角度為5 10°。所述釋放孔與所述錨杆的中心距為200mm。所述釋放孔與所述注水孔的中心距為200mm。本實用新型的有益效果是:1、本實用新型利用深層錨杆為隧道圍巖提供錨固力，抵消部分要發生巖爆的外力，增強圍巖的強度和整體性；2、本實用新型在深層錨杆之間設置有注水孔可以軟化圍巖，降低圍巖的脆性；3、本實用新型採用釋放孔來釋放隧道圍巖的應力，降低隧道圍巖發生巖爆的外力，可以有效的防治隧道發生巖爆，保障施工安全；4、本實用新型結構簡單，便於施工，節約成本，縮短工期。
圖1是本實用新型結構示意圖。圖2是本實用新型中注水孔結構示意圖。圖3是本實用新型中釋放孔結構示意圖。[0014]I一隧道圍巖2—隧道開挖線3—錨杆4一注水孔5—釋放孔41 一注水孔段42一粘土層43—水泥砂眾層51—卸載段52—混凝土層
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明:如圖1所示，本實用新型提供一種防治隧道巖爆結構，包括隧道圍巖1、隧道開挖線2、錨杆3，所述隧道開挖線上2設置有至少2個以上所述錨杆3，所述錨杆3之間設置有注水孔4，所述注水孔4與單個所述錨杆3之間設置有釋放孔5。也就是說，在每兩個錨杆3之間設置有注水孔4，注水孔4與單個錨杆3之間設置有釋放孔5。錨杆3、注水孔4及釋放孔5三者等距相互交錯排列在隧道開挖線2上。S卩，錨杆3、釋放孔5及注水孔4沿隧道開挖輪廓線2外側隧道圍巖上分布。本實用新型中的錨杆3鑽孔為斜孔，向外傾斜的角度為10 20°，孔徑為60 90mm，長度為8000 10000mm，根據隧道圍巖應力的大小選擇錨杆3可以為普通錨杆，也可以是端部擴大的錨杆。本實用新型中的注水孔4向外傾斜5 10°，孔徑為60 90mm，長度為6000mm 8000mm。本實用新型的釋放孔5沿隧道的縱向的水平孔，鑽孔直徑為60 90mm，長度為6000mm 8000mm。錨杆3、釋放孔5及注水孔4三者中心孔距均為 200mm。例如，川藏地區屬於我國海拔較高的山區在其修建鐵路頗難，真可謂蜀道難於上青天。所以，在修建鐵路時根據山體的形狀、巖石的質地需要開挖I個直徑IOm的隧道。選擇端部擴大的錨杆3，打孔向外傾斜的角度為15°長度9000mm，孔徑為80mm ；同時選擇注水孔4向外傾斜8° ,孔徑為80mm,長度為7000mm ;釋放孔5的孔徑為60mm,其長度為7000mm。直徑IOm的隧道開挖線圍巖上以相互200mm的中心孔距交錯分布34個錨杆3，34個釋放孔5，17個注水孔4。如圖2所示，所述注水孔4上設置有注水段41，所述注水段的端部設置有粘土層42，所述粘土層端部設置有水泥砂漿層43。本實用新型粘土層42封蓋的厚度為250mm，水泥砂眾層封蓋43的厚度60mm。如圖3所示，所述釋放孔設置有卸載段51，所述卸載段51端部設置有混凝土層52。本實用新型混凝土層52封蓋的厚度為180_。本實用新型的施工過程:1、用雷射測量儀精確找準錨杆鑽孔、釋放孔及注水孔的位置，並用水泥畫圈做標記。2、用水平鑽機進行錨杆、釋放孔及注水孔的鑽孔，深層錨杆鑽孔向外傾斜的角度為10 20°，直徑為60 90mm，長度為8000 10000mm，釋放孔為沿隧道的縱向的水平孔，鑽孔直徑為60 90mm，長度為6000mm 8000mm，注水孔為斜孔向外傾斜5 10°，長度為6000mm 8000mm。錨杆與釋放孔及釋放孔與注水孔的的中心距均為200mm。3、施工深層錨杆，將深層錨杆的鋼筋放在預先鑽好的孔內，然後進行高壓注漿，注漿完成後將深層錨杆上端錨固。4、將釋放孔的上端部殘渣清除乾淨，然後用混凝土層將釋放孔的外端用混凝土層封閉牢固，混凝土層封蓋的厚度為150 200mm。5、將注水孔的端部殘渣清除乾淨，然後往注水孔內注水，注滿水後用粘土層和水泥砂漿層將注水孔的外端封閉牢固，粘土層封蓋的厚度為200 300mm,水泥砂眾層的封蓋厚度為50 100mm。以上的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，並非對本實用新型的範圍進行限度，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本實用新型作出的各種變形和改造，均應落入本實用新型的權利要求書確定的保護範圍。
權利要求1.一種防治隧道巖爆結構，包括隧道圍巖、隧道開挖線、錨杆，所述隧道開挖線上設置有至少2個以上所述錨杆，其特徵在於:所述錨杆之間設置有注水孔，所述注水孔依次設置有注水段、粘土層和水泥砂漿層；所述注水孔與單個所述錨杆之間設置有釋放孔，所述釋放孔依次設置有卸載段，混凝土層。
2.根據權利要求1所述防治隧道巖爆結構，其特徵在於:所述錨杆的鑽孔向外傾斜角度為10 20。。
3.根據權利要求2所述防治隧道巖爆結構，其特徵在於:所述注水孔向外傾斜角度為5 10°。
4.根據權利要求3所述防治隧道巖爆結構，其特徵在於:所述釋放孔與所述錨杆的中心距為200mm。
5.根據權利要求3或4所述防治隧道巖爆結構，其特徵在於:所述釋放孔與所述注水孔的中心距為 200_。
專利摘要本實用新型公開了一種防治隧道巖爆結構，包括隧道圍巖、隧道開挖線、錨杆，所述隧道開挖線上設置有至少2個以上所述錨杆，所述錨杆之間設置有注水孔，所述注水孔依次設置有注水段、粘土層和水泥砂漿層；所述注水孔與單個所述錨杆之間設置有釋放孔，所述釋放孔依次設置有卸載段，混凝土層；解決了在高應力脆性巖質山區安全高效地開挖隧道，同時增強圍巖的強度和整體性，降低圍巖的脆性，避免圍巖爆裂，節約生產成本，縮短施工周期，保障施工人員安全的防治隧道巖爆結構。
文檔編號E21D11/00GK203145956SQ201320094319
公開日2013年8月21日 申請日期2013年3月1日 優先權日2013年3月1日
發明者柴豔飛, 王存貴, 餘流, 張雲富, 陸海英, 黃克起, 方傑, 朱芳, 高璞 申請人:中國建築第六工程局有限公司