本實用新型屬于地下工程支護領(lǐng)域，具體涉及一種高地應(yīng)力隧道支護結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

我國交通事業(yè)的快速發(fā)展帶動了地下工程建設(shè)的發(fā)展，而我國地質(zhì)條件復(fù)雜多變，其中不乏在高地應(yīng)力地區(qū)修建隧道。高地應(yīng)力地區(qū)修建隧道存在諸多難點，其中之一就是高地應(yīng)力地區(qū)隧道支護體系常常難以適應(yīng)高地應(yīng)力而出現(xiàn)支護開裂，引起安全隱患，因此提出一種適用于高地應(yīng)力地區(qū)隧道的合理支護形式具有實用意義。過去隧道數(shù)量較少，高地應(yīng)力隧道更是少之又少，因此，以往的高地應(yīng)力隧道支護常常遵循常規(guī)設(shè)計，存在較大的盲目性，結(jié)構(gòu)安全系數(shù)較低，而目前隧道大規(guī)模建設(shè)，高地應(yīng)力隧道也逐年增加，提出一種合理的高地應(yīng)力隧道支護體系勢在必行。鑒于目前的形式，許多學者已經(jīng)開始對高地應(yīng)力隧道進行研究，如申請?zhí)枮?01510700337.8，名稱為“高地應(yīng)力軟弱圍巖隧道開挖支護施工方法”的專利，提出了一種高地應(yīng)力隧道開挖支護施工方法，但并未對支護體系進行詳細闡述，因此，發(fā)明一種高地應(yīng)力隧道的支護體系是一個亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足，本實用新型的目的在于提供一種適用于適用于高地的應(yīng)力隧道支護結(jié)構(gòu)。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

一種高地應(yīng)力隧道支護結(jié)構(gòu)，包括沿隧道徑向由內(nèi)向外依次設(shè)置的若干嵌入圍巖內(nèi)的自進式中空錨桿、泡沫混凝土層和加厚混凝土層；隧道掌子面處開設(shè)有若干超前地應(yīng)力釋放孔。

進一步的，所述泡沫混凝土層與加厚混凝土層之間設(shè)置有防水板。

進一步的，所述自進式中空錨桿在隧道拱頂120°范圍內(nèi)均勻分布。

進一步的，所述進式中空錨桿長度為4.5m，桿體開有梅花形注漿孔。

進一步的，所述泡沫混凝土層厚度為30cm-50cm。

進一步的，所述加厚混凝土層厚度為60cm-80cm。

進一步的，所述超前地應(yīng)力釋放孔在隧道掌子面內(nèi)呈環(huán)形設(shè)置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益的技術(shù)效果：通過設(shè)置自進式中空錨桿，可以通過調(diào)節(jié)注漿參數(shù)來調(diào)整圍巖的承載能力；在隧道由內(nèi)向外先后施作柔性的泡沫混凝土層和剛性的加厚混凝土襯砌，實現(xiàn)了先柔后剛的支護理念，對于高地應(yīng)力地區(qū)的隧道，有利于高地應(yīng)力的釋放，保證支護體系強度，確保隧道運營安全。在掌子面設(shè)置有超前地應(yīng)力釋放孔，可有效減小地應(yīng)力對支護結(jié)構(gòu)的泡沫混凝土層和加厚混凝土層的荷載，能夠有效減小地應(yīng)力對支護體系的影響。本實用新型結(jié)構(gòu)明確，施工方便，具有良好的經(jīng)濟效益和安全性。

進一步的，通過設(shè)置防水層，保證隧道運營期間的防水效果。

附圖說明

圖1為本實用新型橫斷面圖。

圖2為本實用新型縱斷面圖。

其中：1為自進式中空錨桿；2為泡沫混凝土層；3為防水層；4為加厚混凝土層；5為超前地應(yīng)力釋放孔。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細描述。

參見圖1、圖2，本實用新型包括沿隧道徑向由內(nèi)向外依次設(shè)置的自進式中空錨桿1、泡沫混凝土層2、防水板3和加厚混凝土層4，在隧道掌子面內(nèi)呈環(huán)形開設(shè)有若干超前地應(yīng)力釋放孔5。進式中空錨桿1長度為4.5m，桿體開有梅花形注漿孔；在隧道拱頂120°范圍內(nèi)均勻分布。泡沫混凝土層2厚度為30cm-50cm；加厚混凝土層4厚度為60cm-80cm；且兩者均可以根據(jù)地應(yīng)力情況合理選擇。

隨著開挖過程的進行，斷面開挖完成后首先沿隧道周邊施作自進式中空錨桿1，進而施作泡沫混凝土層2，泡沫混凝土層2施作完成后確保其表面平整，便于施作防水板3，同時確保防水板3施工過程中不被尖銳物體破壞，防水板3施作完成后，整體澆筑加厚混凝土層4，加厚混凝土層4作為主要承載結(jié)構(gòu)，施工過程中采用一次整體澆筑的方法完成；此外，高地應(yīng)力隧道可能對襯砌作用過大的地應(yīng)力荷載，因此在掌子面處設(shè)置超前地應(yīng)力釋放孔5，保證施工安全，也減小地應(yīng)力對支護體系的影響。

本實用新型設(shè)置了自進式注漿錨桿1，可以根據(jù)地應(yīng)力情況，調(diào)整注漿參數(shù)，進而實現(xiàn)調(diào)整圍巖的承載能力；通過內(nèi)部設(shè)置柔性泡沫混凝土層2和外部設(shè)置剛性加厚混凝土層4形成內(nèi)柔外剛的聯(lián)合支護體系，能夠有利于地應(yīng)力的釋放，從而更好的適應(yīng)高地應(yīng)力地區(qū)隧道的支護體系；另外泡沫混凝土層2和加厚混凝土層4之間設(shè)置有防水板3，保證隧道在運營期間的整體防水效果；在掌子面處設(shè)置超前地應(yīng)力釋放孔5，進行地應(yīng)力預(yù)先釋放，一方面可以保證施工過程安全，另一方面通過超前地應(yīng)力釋放孔5減小了圍巖的地應(yīng)力，從而減小了地應(yīng)力對支護體系的整體荷載，實現(xiàn)了高地應(yīng)力隧道支護體系的受力優(yōu)化。