CN209742904U - 一种适用于富水湿陷性黄土隧道的固化结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种适用于富水湿陷性黄土隧道的固化结构。所述适用于富水湿陷性黄土隧道的固化结构包括多个由竖向钻孔形成的竖向加固区、水平钻孔形成的水平加固区、混凝土层、垫层、多个桩孔、浇筑于多个所述钻孔内的顶部灌浆体、浇筑于多个水平钻孔内的水平灌浆体，和浇筑于多个桩孔内的底部灌浆体。与相关技术相比，本实用新型所提供的适用于富水湿陷性黄土隧道的固化结构采用竖向加固区、水平加固区和桩孔的组合结构形式，并通过实际环境，在其内注入不同的浆液，以达到较好的固化效果和止水效果，施工可操作性高，合理设计了减压孔，延长其使用年限。

Description

一种适用于富水湿陷性黄土隧道的固化结构

技术领域

本实用新型涉及隧道加工技术领域，尤其涉及一种适用于富水湿陷性黄土隧道的固化结构。

背景技术

现有技术在断层及富水流砂地段施工隧道时，为防止开挖面涌水、涌砂，注浆方式一般采用隧道全封闭深孔预注浆，即沿隧道全断面开挖轮廓线轴向辐射状注浆孔，然后，注入按一定比例配制而成的水泥、水玻璃双液浆，浆液渗透扩散到岩层或砂层的孔隙中，并快速凝固，与周围破碎岩块结成具有一定强度的结石体，在隧道周边及开挖面形成一个固结堵水帷幕，切断地下水流通路。

但现有技术在断层及富水地段施工时，由于地下水流量大，按常规的注浆方法使注浆的浆液极易随水流排出，浆液滞留困难，造成了浆液浪费和注浆凝结效果差。以及开挖后初支背后脱空现象无法解决。

现有解决方案，如专利号CN208106440，专利名称为适用于富水湿陷性黄土隧道的固化结构，其固化结构只适用于一端封闭的隧洞，而不能应用于两端开口的隧道。

因此，有必要提供一种新的适用于富水湿陷性黄土隧道的固化结构解决以上问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种止水、固化效果好的适用于富水湿陷性黄土隧道的固化结构。

本实用新型的技术方案是：一种适用于富水湿陷性黄土隧道的固化结构包括：

多个竖向加固区，自隧道的拱形向隧道的围岩延伸，所述加固区由多个竖向钻孔形成，该多个钻孔由两边向中间靠拢；

水平加固区，沿隧道的拱形、水平设于所述围岩内，由多个水平钻孔形成；

混凝土层，敷设于所述隧道的拱形内壁面和底面；

垫层，设于所述混凝土层下方；

多个桩孔，自所述垫层向隧道的围岩竖向延伸、且沿所述隧道的长度方向排布，且自隧道口向中部呈梯度递减结构，再由隧道中部向另一侧隧道口呈梯度递增结构；

顶部灌浆体，浇筑于多个所述钻孔内；

水平灌浆体，浇筑于多个水平钻孔内；

底部灌浆体，浇筑于多个桩孔内。

竖向加固区、水平加固区和桩孔与掌子面的推进而持续施工，并同时在各孔内注入相应的浆液，及早做好止水、固化处理。

为了起到较好的缓冲效果，隧道口为斜切口结构，该斜切口向隧道的延伸方向倾斜。

优选的，所述斜切口的倾斜角度为40°～60°。

优选的，所述隧道的内壁面的两侧上还设有多个沿隧道长度方向排布的减压孔。

优选的，所述减压孔的间距为400mm,减压孔的尺寸为长145mm×高215mm的矩形结构。

优选的，所述竖向钻孔向隧道的长度方向倾斜。

优选的，所述垫层为三七灰土层。

与相关技术相比，本实用新型提供的适用于富水湿陷性黄土隧道的固化结构具有以下有益效果：

一、采用竖向加固区、水平加固区和桩孔的组合结构形式，并通过实际环境，在其内注入不同的浆液，以达到较好的固化效果和止水效果；

二、施工可操作性高，合理设计了减压孔，延长其使用年限。

附图说明

图1为本实用新型提供的适用于富水湿陷性黄土隧道的横断面的结构示意图；

图2为本实用新型提供的适用于富水湿陷性黄土隧道的纵断面的结构示意图。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

如图1～2所示，所述适用于富水湿陷性黄土隧道的固化结构包括竖向加固区1、竖向钻孔2、水平加固区3、水平钻孔4、混凝土层5、垫层6、桩孔7和减压孔8。

所述竖向加固区1的数量为四个，自隧道的拱形向隧道的围岩延伸。所述加固区由多个所述竖向钻孔2形成。多个竖向钻孔2有两边向中间靠拢倾斜加工。且所述竖向钻孔2向隧道的长度方向倾斜。

同时边钻孔边注浆，将顶部灌浆体注入竖向钻孔2内。为了防止注浆过程中浆液将钻杆抱住，在注浆过程中应保持钻杆不停转动，同时，顶部注浆体采用膨润土和水泥组成的低强度泥浆料来充填钻孔和孔壁见的间隙，以减少抱钻几率。

水平钻孔4通过掌子面的推进，逐步形成。其沿隧道的拱形均布设置，自掌子面向围岩内钻孔，并在其内充填水平灌浆体，所述水平灌浆体为水泥-水玻璃双液浆形成的注浆液，由此形成水平加固区3。采用较高注浆压力可以提高挤密和劈裂效果。为了提高止水效果，可以采用超细水泥或溶液性溶液，与普通水泥间隔注入，以增强浆脉间土体的只水性。

多个桩孔7在隧道的底部且沿其长度方向排布设置。桩孔7的程控方法采用锤击打入桩管成孔法或机械洛阳铲成孔法。将桩管打入设计升读后，拔出桩管成孔。成孔顺序为先外排后内排，内外排间隔跳孔施工。

为了增加止水效果，所述桩孔7自隧道口向中部呈梯度递减结构，再由隧道中部向另一侧隧道口呈梯度递增结构。

在桩孔7内注入底部灌浆体，底部灌浆体采用水泥、砂黏土、水3中材料组成。桩孔7加工完成后，在其上铺垫三七土的垫层6。

最后在垫层6和隧道拱形结构的内壁面喷射混凝土层5。喷射混凝土采用湿喷工艺，减少空气中的粉尘含量。

隧道口为斜切口结构，该斜切口向隧道的延伸方向倾斜，所述斜切口的倾斜角度为40°～60°，该倾斜的切口结合洞口环境要求，可起到较好的缓冲作用。

所述隧道的内壁面的两侧上还设有多个沿隧道长度方向排布的减压孔8。所述减压孔8的间距为400mm，减压孔8的尺寸为:长145mm×高215mm的矩形结构。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种适用于富水湿陷性黄土隧道的固化结构，其特征在于，包括：

多个竖向加固区，自隧道的拱形向隧道的围岩延伸，所述加固区由多个竖向钻孔形成，该多个钻孔由两边向中间靠拢；

水平加固区，沿隧道的拱形、水平设于所述围岩内，由多个水平钻孔形成；

混凝土层，敷设于所述隧道的拱形内壁面和底面；

垫层，设于所述混凝土层下方；

多个桩孔，自所述垫层向隧道的围岩竖向延伸、且沿所述隧道的长度方向排布，且自隧道口向中部呈梯度递减结构，再由隧道中部向另一侧隧道口呈梯度递增结构；

顶部灌浆体，浇筑于多个所述竖向钻孔内；

水平灌浆体，浇筑于多个水平钻孔内；

底部灌浆体，浇筑于多个桩孔内。

2.根据权利要求1所述的适用于富水湿陷性黄土隧道的固化结构，其特征在于，隧道口为斜切口结构，该斜切口向隧道的延伸方向倾斜。

3.根据权利要求2所述的适用于富水湿陷性黄土隧道的固化结构，其特征在于，所述斜切口的倾斜角度为40°～60°。

4.根据权利要求1所述的适用于富水湿陷性黄土隧道的固化结构，其特征在于，所述隧道的内壁面的两侧上还设有多个沿隧道长度方向排布的减压孔。

5.根据权利要求4所述的适用于富水湿陷性黄土隧道的固化结构，其特征在于，所述减压孔的间距为400mm,减压孔的尺寸为长145mm×高215mm的矩形结构。

6.根据权利要求1所述的适用于富水湿陷性黄土隧道的固化结构，其特征在于，所述竖向钻孔向隧道的长度方向倾斜。

7.根据权利要求1所述的适用于富水湿陷性黄土隧道的固化结构，其特征在于，所述垫层为三七灰土层。