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花岗岩残积土隧道的五星式花管支护结构及方法

申请号 CN201210466444.5 申请日 2012-11-19 公开(公告)号 CN102913256B 公开(公告)日 2015-02-25
申请人 湖南科技大学; 发明人 陈秋南; 赵柳; 马晓朋; 李腾飞; 黄小城; 李建新; 刘明;
摘要 本 发明 公开了一种 花岗岩 残积土隧道的五星式花管支护结构及方法。所述支护结构包括中心花管、边花管、 定位 钢 筋、表层 钢筋 网以及喷射 混凝土 加固层,所述中心花管为一根布置在中央的大直径长花管,所述边花管为四根布置在中心花管四周的小直径短花管,所述花管由8根定位钢筋固定,花管管身均匀布置有孔洞且注入有足够的 硅 酸 钾 注浆体。本发明采用不同孔径不同长度的花管及 硅酸 钾花管注浆技术,能将土中加筋和压 力 注浆两者的加固作用结合起来,并且硅酸钾注浆体有效地增强了残积土的 固化 效果,对岩土体加固起到共同作用,解决了传统锚杆支护效果不佳的问题,且结构简单,施工简便,治理效果好。
权利要求

1.一种花岗岩残积土隧道五星式花管支护结构,其特征在于:包括中心花管、边花管、定位筋、表层钢筋网以及混凝土加固层,所述中心花管为一根布置在中央的大直径长花管,所述边花管为四根布置在中心花管四周的小直径短花管,所述中心花管和边花管两两之间用定位钢筋固定,中心花管和边花管管身均匀布置有孔洞,注浆体注入中心花管、边花管中,在中心花管和边花管上部铺设表层钢筋网,表层钢筋网上喷射一层混凝土,所述中心花管为长4-6m,管径为Φ89~Φ108mm,壁厚3~6mm无缝花管,所述边花管为长
2-3m,管径为Φ28~Φ40mm,壁厚2~5mm无缝花管,所述边花管间距为1m,所述中心花管和边花管管身所布置的孔洞均为梅花形孔洞,所述定位钢筋为Φ8mm钢筋。
2.根据权利要求1所述的花岗岩残积土隧道五星式花管支护结构,其特征在于:所述硅酸钾注浆体的浓度为10%。
3.根据权利要求1所述的花岗岩残积土隧道五星式花管支护结构,其特征在于:所述混凝土加固层的混凝土为C20素混凝土。
4.一种花岗岩残积土隧道的支护方法,包括以下步骤:
1)在场地测量放线,测量出中心花管和四根边花管的孔位,其中四根边花管的孔位呈正方形放置,各边花管孔位之间的距离为0.8-1.2m;
2)把长2-3m、管径Φ28~Φ40mm、壁厚2~5mm的四根边花管插入孔位中,把长4-6m,管径为Φ89~Φ108mm、壁厚3~6mm的中心花管插在所述边花管的正中央;
3)用8根钢筋将中心花管和边花管两两焊接定位;
4)配备浓度为10%的硅酸钾注浆体,注浆体搅拌均匀后,再送压注到各花管中;
5)待所有注浆孔都完全凝固2~3天时间,在花管上面铺设表层钢筋网;
6)在表层钢筋网上喷射一层混凝土。

说明书全文

花岗岩残积土隧道的五星式花管支护结构及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及隧道支护结构,具体涉及花岗岩残积土隧道五星式花管支护结构及方法。

背景技术

[0002] 目前,隧道支护体系一般由岩体和支护结构组成。支护结构一般有承重和围护两方面的作用。支护结构能承受围岩压、结构自重及其他荷载,起着有效约束和控制围岩变形,提高围岩稳定性,防止围岩化、崩塌和防,保证施工安全,确保运营过程的稳定、耐久、整体美观等作用。
[0003] 而传统锚杆平均使用支护力量,材料消耗巨大,其支护、注浆加固对花岗岩残积土隧道支护质量和效果不易保证。

发明内容

[0004] 为解决上述技术问题,本发明提供一种结构简单、施工方便、围岩加固效果好的花岗岩残积土隧道的五星式花管支护结构及方法。
[0005] 本发明解决上述技术问题的技术方案是:包括中心花管、边花管、定位筋、表层钢筋网以及混凝土加固层,所述中心花管为一根布置在中央的大直径长花管,所述边花管为四根布置在中心花管四周的小直径短花管,所述中心花管和边花管两两之间用定位钢筋固定,中心花管和边花管管身均匀布置有孔洞,注浆体注入中心花管、边花管中,在中心花管和上面边花管上部铺设表层钢筋网,表层钢筋网上喷射一层混凝土。
[0006] 上述的花岗岩残积土隧道五星式花管支护结构,所述中心花管为长4-6m,管径为Φ89~Φ108mm,壁厚3~6mm无缝花管。
[0007] 上述的花岗岩残积土隧道五星式花管支护结构,所述边花管为长2-3 m,管径为Φ28~Φ40mm,壁厚2~5mm无缝花管。
[0008] 上述的花岗岩残积土隧道五星式花管支护结构,所述各边花管间距为1m。
[0009] 上述的花岗岩残积土隧道五星式花管支护结构,所述中心花管和边花管管身所布置的孔洞均为梅花形孔洞。
[0010] 上述的花岗岩残积土隧道五星式花管支护结构,所述定位钢筋为Φ8mm钢筋。
[0011] 上述的花岗岩残积土隧道五星式花管支护结构,所述硅酸钾注浆体的浓度为10% 。
[0012] 上述的花岗岩残积土隧道五星式花管支护结构,所述混凝土加固层的混凝土为C20素混凝土。
[0013] 一种花岗岩残积土隧道的支护方法,包括以下步骤:
[0014] 1) 在场地测量放线,测量出中心花管和四根边花管的孔位,其中四根边花管的孔位呈正方形放置,各边花管孔位之间的距离为0.8-1.2m;
[0015] 2) 把长2-3 m、管径Φ28~Φ40mm、壁厚2~5mm的四根边花管插入孔位中,把长4-6m,管径为Φ89~Φ108mm、壁厚3~6mm的中心花管插在所述各边花管的正中央;
[0016] 3) 用8根的钢筋将中心花管和边花管两两焊接定位;
[0017] 4) 配备浓度为10%的硅酸钾注浆体,注浆体搅拌均匀后,再送压注到各花管中;
[0018] 5) 待所有注浆孔都完全凝固2~3天时间,在花管上面铺设表层钢筋网;
[0019] 6) 在表层钢筋网上喷射一层混凝土。
[0020] 本发明的有益效果在于:本发明采用不同孔径不同长度的花管及硅酸钾花管注浆技术,对花岗岩残积土隧道开挖扰动和浸水时围岩不稳定较为适应,能将土中加筋(花管)和压力注浆两者的加固作用结合起来,并且硅酸钾注浆体有效地增强了残积土的固化效果,对岩土体加固起到共同作用,解决了传统锚杆支护效果不佳的问题,且结构简单,施工简便,治理效果好。附图说明
[0021] 图1为本发明的结构示意图。
[0022] 图2为本发明的剖视图。

具体实施方式

[0023] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0024] 如图1、2所示,本发明包括中心花管1、边花管2、定位钢筋3、定位钢筋4、表层钢筋网5、硅酸钾注浆体6、混凝土加固层7,所述中心花管1为一根布置在中央的大直径长花管,中心花管1长4-6m,管径为Φ89~Φ108mm,壁厚3~6mm无缝花管,所述边花管2为四根布置在中心花管1四周的小直径短花管,边花管2长2-3 m,管径为Φ28~Φ40mm,壁厚2~5mm的无缝花管。所述中心花管1、边花管2由8根定位钢筋3、定位钢筋4固定,中心花管1和边花管2管身均匀布置有孔洞8,往中心花管1和边花管2的孔洞8中注入硅酸钾注浆体6。在花管上面铺设表层钢筋网5,表层钢筋网采用Φ6@100mm布置。表层钢筋网5上喷射混凝土加固层7。
[0025] 一种花岗岩残积土隧道五星式花管的支护方法,包括以下步骤:
[0026] ①在场地测量放线,测量出花管的孔位,其中四根边花管的孔位呈正方形放置,各边花管孔位之间的距离为1m,孔位误差不大于2cm;
[0027] ②制作及插入花管,把长2-3 m,管径为Φ28~Φ40mm,壁厚2~5mm的四根边花管插入测量好的孔位中,把长4-6m,管径为Φ89~Φ108mm,壁厚3~6mm的中心花管插在所述各边花管的正中央;
[0028] ③用8根Φ8mm的钢筋将各花管焊接定位;
[0029] ④配备浓度为10%的硅酸钾注浆体,注浆体搅拌均匀后,再泵送压注到各花管的孔洞中;
[0030] ⑤待所有注浆孔都完全凝固2~3天时间,铺设表层钢筋网,表层钢筋网采用Φ6@100mm布置;
[0031] ⑥在表层钢筋网上喷射一定厚度的C20素混凝土。