全风化花岗岩浅埋偏压隧道洞口边仰坡排水防护系统的制作方法

专利检索2025-07-27  4


本技术属于隧道建设的,具体公开了一种全风化花岗岩浅埋偏压隧道洞口边仰坡排水防护系统。


背景技术:

1、山岭隧道洞口的地形起伏较大,地势复杂多样。浅埋和偏压在这种山岭隧道中十分常见,隧道开挖后洞口将会受到显著的不平衡力的作用,隧道洞口作为隧道的咽喉,是隧道的薄弱处,在不平衡力的作用下极易发生隧道结构的破坏。

2、全风化花岗岩主要由石英质砂粒组成,岩质极软、遇水易散、结构松散、水稳性差、粘接力小,其强度受含水量的影响很大,在天然状态下,强度比较高,但浸水饱和后或含水量增至塑限以上时,粘土颗粒表面水化膜增厚、粘粒之间的联结减弱,隧道洞口仰坡和边坡在这种地层下易发生垮塌和滑坡。


技术实现思路

1、本实用新型提供一种全风化花岗岩浅埋偏压隧道洞口边仰坡排水防护系统,改善全风化花岗岩浅埋偏压隧道洞口边仰坡易发生垮塌和滑坡的问题。

2、上述全风化花岗岩浅埋偏压隧道洞口边仰坡排水防护系统,包括设置在洞口边仰坡上的放坡平台、设置在放坡平台内侧的截水沟、设置在洞口边仰坡坡脚的排水沟以及铺设在洞口边仰坡坡面上的复合式喷锚支护结构;复合式喷锚支护结构包括柔性钢丝网、排水管、第一层混凝土、灌浆孔、边仰坡锚杆、锚杆抵持部件、锚杆锁固部件、刚性钢筋网和第二层混凝土;柔性钢丝网固定铺设在洞口边仰坡的坡面上;多根排水管按照预设间距倾斜穿过柔性钢丝网的网孔,顶端位于洞口边仰坡内,底端位于洞口边仰坡外作为排水端;第一层混凝土喷射在柔性钢丝网上;多个灌浆孔按照预设间距穿过第一层混凝土和柔性钢丝网垂直钻入洞口边仰坡内,与排水管错位设置,位于洞口边仰坡内的部分开设渗浆预留孔;边仰坡锚杆插设在灌浆孔中,位于灌浆孔外的锚杆端部套设有锚杆抵持部件和锚杆锁固部件,锚杆锁固部件将锚杆抵持部件紧密抵接在第一层混凝上封闭灌浆孔;刚性钢筋网铺设在第一层混凝土上;第二层混凝土喷射在刚性钢筋网上,并封闭锚杆抵持部件和锚杆锁固部件。

3、进一步地,柔性钢丝网由钢丝绳编制而成,网格孔径15×15cm。

4、进一步地,柔性钢丝网通过柔性钢丝网固定装置铺设在洞口边仰坡的坡面;柔性钢丝网固定装置包括防脱钢插钎、防脱倒勾、防脱倒勾铰、防脱钢插钎垫片和防脱钢插钎锁扣;防脱钢插钎穿过柔性钢丝网打入洞口边仰坡中;防脱倒勾通过防脱倒勾铰与防脱钢插钎相接,在防脱钢插钎打入洞口边仰坡中时闭合,在防脱钢插钎向外拉拔时张开;防脱钢插钎垫片和防脱钢插钎锁扣套设在防脱钢插钎位于洞口边仰坡外的端部,防脱钢插钎锁扣套将防脱钢插钎垫片紧密抵接在柔性钢丝网上。

5、进一步地,防脱钢插钎的长度为80-100cm;防脱倒勾的长度为15-20cm,防脱倒勾张开最大角度为20°;防脱钢插钎垫片为直径为20cm,厚度5mm的钢片。

6、进一步地,排水管的倾斜角度为8-10°,相邻排水管之间的间距为80-120cm。

7、进一步地,第一层混凝土采用c20混凝土,厚度为10-15cm;第二层混凝土采用c20混凝土,厚度为15-20cm。

8、进一步地,边仰坡锚杆的锚杆端部设置有螺纹;锚杆抵持部件为金属圆盘,设置有中心孔,边仰坡锚杆从中心孔中穿过;锚杆锁固部件为螺母。

9、本实用新型具有以下有益效果。

10、1.设置的排水管能有效将坡内的水排入放坡平台内侧的截水沟和洞口边仰坡坡脚的排水沟中,保证边仰坡内的含水率处于一个较低的水平。

11、2.全风化花岗岩浅埋偏压隧道中,全风化花岗岩对水十分敏感,隧道浅埋洞口易失稳,本实用新型针对这些特点设计了复合式喷锚支护结构,可有效控制边仰坡变形,首先在全风化花岗岩坡面上铺设柔性钢丝网,再通过柔性钢丝网固定装置将柔性钢丝网紧紧贴合在坡表上,并设置好坡内的排水管,然后第一层混凝土,能防止空鼓现象出现。待第一层混凝土养护完毕后,再钻孔施作边仰坡锚杆,锚杆抵持部件由锚杆锁固部件紧贴在第一层混凝土上,然后铺设刚性钢筋网,最后喷射第二层混凝土进行封闭。这种洞口边仰坡坡面防护,在保证坡内排水通畅的情况下,还确保了喷混凝土能紧密与坡面贴合,双层混凝土结构能提高坡面整体性和安全性。锚杆抵持部件设置在第一层混凝土上,由第二层混凝土封闭保护,能防止受到外界损坏和锈蚀,提高其耐久性和安全性。

12、3.锚杆施工中,在灌浆孔位于洞口边仰坡内的部分开设渗浆预留孔,使后续压注的浆液能顺利渗入锚杆周围,在锚杆轴向固结形成具有一定强度的固结体,提高锚杆的抗拔力,同时也能提高边仰坡的承载力。

13、通过上述措施,可改善全风化花岗岩浅埋偏压隧道洞口边仰坡易发生垮塌和滑坡的问题。



技术特征:

1.一种全风化花岗岩浅埋偏压隧道洞口边仰坡排水防护系统,包括设置在洞口边仰坡上的放坡平台、设置在放坡平台内侧的截水沟以及设置在洞口边仰坡坡脚的排水沟,其特征在于,还包括铺设在洞口边仰坡坡面上的复合式喷锚支护结构;

2.根据权利要求1所述的全风化花岗岩浅埋偏压隧道洞口边仰坡排水防护系统,其特征在于,所述柔性钢丝网由钢丝绳编制而成,网格孔径15×15cm。

3.根据权利要求1或2所述的全风化花岗岩浅埋偏压隧道洞口边仰坡排水防护系统,其特征在于,所述柔性钢丝网通过柔性钢丝网固定装置铺设在洞口边仰坡的坡面;

4.根据权利要求3所述的全风化花岗岩浅埋偏压隧道洞口边仰坡排水防护系统,其特征在于,防脱钢插钎的长度为80-100cm;

5.根据权利要求1所述的全风化花岗岩浅埋偏压隧道洞口边仰坡排水防护系统,其特征在于,排水管的倾斜角度为8-10°,相邻排水管之间的间距为80-120cm。

6.根据权利要求1所述的全风化花岗岩浅埋偏压隧道洞口边仰坡排水防护系统,其特征在于,第一层混凝土采用c20混凝土,厚度为10-15cm;

7.根据权利要求1所述的全风化花岗岩浅埋偏压隧道洞口边仰坡排水防护系统,其特征在于,边仰坡锚杆的锚杆端部设置有螺纹;


技术总结
本技术提供了一种全风化花岗岩浅埋偏压隧道洞口边仰坡排水防护系统,属于隧道建设的技术领域,包括设置在洞口边仰坡上的放坡平台、设置在放坡平台内侧的截水沟、设置在洞口边仰坡坡脚的排水沟以及铺设在洞口边仰坡坡面上的复合式喷锚支护结构;复合式喷锚支护结构包括柔性钢丝网、排水管、第一层混凝土、灌浆孔、边仰坡锚杆、锚杆抵持部件、锚杆锁固部件、刚性钢筋网和第二层混凝土。上述全风化花岗岩浅埋偏压隧道洞口边仰坡排水防护系统可改善全风化花岗岩浅埋偏压隧道洞口边仰坡易发生垮塌和滑坡的问题。

技术研发人员:赵岩,牛超奇,袁磊,康大伟,刘昱廷,刘云鹏,喻靖宇,李鹏云,谷建伟,高荔
受保护的技术使用者:中铁十二局集团第三工程有限公司
技术研发日:20231018
技术公布日:2024/5/29
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