一種適用于隧道洞口段的支護結構型式的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于隧道及地下工程領域，具體涉及一種適用于隧道洞口段的支護結構型式。
【背景技術】
[0002]隨著我國交通建設事業(yè)的不斷發(fā)展，高速公路隧道穿越淺埋偏壓地形越來越多，尤其在隧道洞口部位，由于圍巖破碎松散、風化程度高，極易造成滑坡、坍塌。為應對這些問題，人們開始研宄適用于隧道洞口段的套拱結構型式。但是傳統(tǒng)的支護結構形式由于拱頂上方回填土的工程性質較差，無法形成“拱效應”，其自重壓力直接作用于套拱或者隧道洞口上，極易造成套拱頂部開裂等病害的發(fā)生，不能較好的適應隧道洞口段的建設。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術存在的不足，提供一種適用于隧道洞口段的支護結構型式。
[0004]本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術存在的不足，提供一種適用于隧道洞口段的支護結構型式，包括擋土墻、預加固栓、套拱、預埋管套、冠梁、連接鋼筋、回填土、預應力錨索，注漿體和錨頭；所述擋土墻設置在隧道洞口地勢較低的一側，而預加固粧設置在隧道洞口的另一側；所述擋土墻還設置有一承重平臺，所述預埋套管安裝在該承重平臺上，且所述連接鋼筋安裝在該預埋套管中；所述冠梁安裝在預加固粧上；所述套拱架設在隧道拱頂上，且套拱的兩側分別通過連接鋼筋和冠梁安裝在擋土墻的承重平臺和預加固粧上，所述隧道拱頂與擋土墻之間通過回填土回填，所述預應力錨索鋪設在該回填土中，且預應力錨索的一端通過注漿體錨固在圍巖中，另一端通過錨頭錨固在擋土墻中。
[0005]作為優(yōu)選，所述套拱與擋土墻的承重平臺的夾角處還回填有粗粒材料，且在該處還設置有泄水孔。粗粒材料用于套拱和擋土墻承重平臺之間的緩沖和加固作用，而泄水孔可用來排除一些天然雨水及管道水的堆積，防止腐蝕套拱及承重墻。
[0006]作為優(yōu)選，所述套拱內還環(huán)向設置有管棚，且管棚采用OlOSmm的鋼花管。管棚用于加固套拱內部，增加力學特性。
[0007]作為優(yōu)選，所述錨頭與擋土墻之間還設有角度板。角度板用于調整錨頭與擋土墻之間的錨固角度，確保錨頭能與擋土墻進行嚴絲合縫的拼接，并同時起到緩沖兩者之間剛性力的作用，使整體結構更加穩(wěn)固。
[0008]作為優(yōu)選，所述預埋套管為四根Φ125_的套管。預埋套管的底部及安裝在套管內的連接鋼筋均埋設在承重平臺上，用于連接拱套，預埋套管數(shù)量及直徑的設置應該符合承重平臺上應力的需求，過多會導致應力過大，造成承重平臺的崩壞，過少會導致與套拱連接不牢固。
[0009]作為優(yōu)選，所述泄水孔通過Φ 110_的PVC排水管設置而成。
[0010]作為優(yōu)選，所述回填土為碎石類土，最大粒徑不大于50mm，每層鋪土厚度不大于300mm。回填土鋪設在隧道拱頂與擋土墻之間，也就是鋪設在套拱與擋土墻之間，通過碎石土鋪設流程簡便，可鋪設多層。
[0011]作為優(yōu)選，所述預應力錨索為7根Φ15.2mm的鋼絞線。
[0012]作為優(yōu)選，所述注楽體為M35的水泥砂楽，注楽長度為2.0m。
[0013]有益效果:本實用新型相比于傳統(tǒng)的隧道洞口段的支護結構型式具有以下優(yōu)點:本實用新型既利用了擋土墻基底應力較均衡和墻身穩(wěn)定性強的優(yōu)點，又利用預應力錨索對回填土進行了加固，提高了隧道拱頂回填土的物理力學特性，增強隧道拱頂上方圍巖的自成拱效應，保證圍巖及隧道結構的整體穩(wěn)定性，因此對隧道洞口段具有較好的適應性，力學性能較好，有效的防止了洞口段滑塌，保證了“淺埋暗挖”的順利進行，具有較高的經濟效益和社會效益。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型結構示意圖；
[0015]圖2為本實用新型的預應力錨索的結構示意圖；
[0016]其中，1-擋土墻、2-預加固栓、3-套拱、4-預埋管套、5-冠梁、6_連接鋼筋冠梁、7-回填土、8-預應力錨索、9-注漿體、10-錨頭、11-粗粒材料回填土、12-泄水孔、13-管棚、
14-角度板。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本實用新型，本實施例在以本實用新型技術方案為前提下進行實施，應理解這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。
[0018]如圖1至圖2所示，一種適用于隧道洞口段的支護結構型式，包括擋土墻1、預加固栓2、套拱3、預埋管套4、冠梁5、連接鋼筋6、回填土 7、預應力錨索8，注漿體9和錨頭10。
[0019]其中的擋土墻I設置在隧道洞口地勢較低的一側，采用C25混凝土進行擋土墻I的墻體澆注，墻體高度為27m，在擋土墻I上還設置有一承重平臺上，并且預先埋設四根Φ 125mm預埋套管4，連接鋼筋6安裝在該預埋套管4中，且在承重平臺與墻體夾角處設置有Φ IlOmmPVC排水管制成的泄水孔12。
[0020]而預加固粧2設置在隧道洞口地勢較高的另一側，預加固粧2采用鉆孔灌注粧，粧徑為0.5m，粧身長為10m，冠梁5安裝在該預加固粧2上，冠梁5的截面尺寸為0.75mX0.5m，可采用C25混凝土進行澆注
[0021]套拱3架設在隧道拱頂上，而且套拱3的兩側分別通過連接鋼筋6和冠梁5安裝在擋土墻I的承重平臺和預加固粧2上，套拱3的厚度為0.5m，可采用C20混凝土進行澆注，在套拱3內環(huán)向設置有管棚13，管棚13可采用Φ108_鋼花管。
[0022]隧道拱頂與擋土墻I之間通過回填土 7回填，回填土 11應選用碎石類土，最大粒徑不大于50mm，每層鋪土厚度不大于300mm ;預應力銷索8鋪設在該回填土 7中，且預應力錨索8的一端通過注漿體9錨固在圍巖中，另一端利用錨具進行張拉，張拉完成后，利用錨頭10將其錨固在擋土墻I上。
[0023]通過在回填土 7中鋪設預應力錨索8，并將其錨固在圍巖和擋土墻I上，在進行隧道的“淺埋暗挖”時，隧道拱頂?shù)膰鷰r壓力首先會釋放到回填土 7上，通過預應力錨索8的緊固能夠承受圍巖較大的壓力，減輕隧道拱頂上套拱3的壓力形成自成拱效應，保證圍巖及隧道結構整體的穩(wěn)定性，有效的防止了洞口段的坍塌。
[0024]其中的預應力錨索8為7根Φ 15.2mm的鋼絞線，注漿體9為M35的水泥砂漿，注漿長度為2.0m。
【主權項】
1.一種適用于隧道洞口段的支護結構型式，其特征在于:包括擋土墻(1)、預加固栓(2)、套拱(3)、預埋管套(4)、冠梁(5)、連接鋼筋(6)、回填土(7)、預應力錨索(8)，注漿體(9)和錨頭(10);所述擋土墻(I)設置在隧道洞口地勢較低的一側，而預加固粧(2)設置在隧道洞口的另一側；所述擋土墻(I)還設置有一承重平臺，所述預埋套管(4)安裝在該承重平臺上，且所述連接鋼筋(6)安裝在該預埋套管(4)中；所述冠梁(5)安裝在預加固粧(2)上；所述套拱(3)架設在隧道拱頂上，且套拱(3)的兩側分別通過連接鋼筋(6)和冠梁(5)安裝在擋土墻(I)的承重平臺和預加固粧(2)上，所述隧道拱頂與擋土墻(I)之間通過回填土(7)回填，所述預應力錨索(8)鋪設在該回填土(7)中，且預應力錨索(8)的一端通過注漿體(9)錨固在圍巖中，另一端通過錨頭(10)錨固在擋土墻(2)中。
2.根據(jù)權利要求1所述一種適用于隧道洞口段的支護結構型式，其特征在于:所述套拱(3)與擋土墻(2)的承重平臺的夾角處還回填有粗粒材料(11)，且在該處還設置有泄水孔(12)。
3.根據(jù)權利要求1所述一種適用于隧道洞口段的支護結構型式，其特征在于:所述套拱(3)內還環(huán)向設置有管棚(13)，且管棚(13)采用OlOSmm的鋼花管。
4.根據(jù)權利要求1所述一種適用于隧道洞口段的支護結構型式，其特征在于:所述錨頭(10)與擋土墻(2)之間還設有角度板(14)。
5.根據(jù)權利要求1所述一種適用于隧道洞口段的支護結構型式，其特征在于:所述預埋套管(4)為四根Φ 125mm的套管。
6.根據(jù)權利要求2所述一種適用于隧道洞口段的支護結構型式，其特征在于:所述泄水孔(12)通過OllOmm的PVC排水管設置而成。
7.根據(jù)權利要求1所述一種適用于隧道洞口段的支護結構型式，其特征在于:所述回填土(7)為碎石類土，最大粒徑不大于50 mm，每層鋪土厚度不大于300 mm。
8.根據(jù)權利要求1所述一種適用于隧道洞口段的支護結構型式，其特征在于:所述預應力錨索(8)為7根Φ15.2_的鋼絞線。
9.根據(jù)權利要求1所述一種適用于隧道洞口段的支護結構型式，其特征在于:所述注漿體(9)為M35的水泥砂漿，注漿長度為2.0 mo
【專利摘要】本實用新型公開了一種適用于隧道洞口段的支護結構型式，包括擋土墻、預加固栓、套拱、預埋管套、冠梁、連接鋼筋、回填土、預應力錨索，注漿體和錨頭；所述擋土墻設置在隧道洞口地勢較低的一側，而預加固樁設置在隧道洞口的另一側。本實用新型既利用了擋土墻基底應力較均衡和墻身穩(wěn)定性強的優(yōu)點，又利用預應力錨索對回填土進行了加固，提高了隧道拱頂回填土的物理力學特性，增強隧道拱頂上方圍巖的自成拱效應，保證圍巖及隧道結構的整體穩(wěn)定性，因此對隧道洞口段具有較好的適應性，力學性能較好，有效的防止了洞口段滑塌，保證了“淺埋暗挖”的順利進行，具有較高的經濟效益和社會效益。
【IPC分類】E21D11-00, E21D20-00, E21F16-02
【公開號】CN204419195
【申請?zhí)枴緾N201420853315
【發(fā)明人】薛曉輝, 張軍, 宿鐘鳴, 孫志杰
【申請人】山西省交通科學研究院, 山西交科公路勘察設計院
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2014年12月29日