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专利号: 2018102109312
申请人: 山东交通学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种断层破碎带岩体灾后注浆止浆墙,其特征在于:其主要由止浆墙墙体(1)、基础(2)、钢管桩(3)、径向限位锚杆(4)以及泄压排水通道(5)组成,所述止浆墙墙体(1)为钢筋混凝土,所述基础(2)为钢筋混凝土,所述钢管桩(3)固定于坚硬地层之上,所述径向限位锚杆(4)与隧道衬砌限位固定,所述泄压排水通道(5)排水口处设置有可活动装置。

2.根据权利要求1所述的断层破碎带岩体灾后注浆止浆墙,其特征在于:

止浆墙厚度按下式计算

其中:α:安全系数,一般取1~1.5,大断面隧道的止浆墙厚度计算时安全系数相应取大值;B:混凝土止浆墙厚度,(m);P:作用在墙上的均布载荷,(N),P=P1A;P1:注浆终压(MPa);

A:混凝土指止浆墙的面积,(m2);W:隧道宽度,(m);H:隧道高度,(m);[σ]—混凝土允许抗压强度(MPa);

钢管桩(3)之间以一定间距设置,用于支撑止浆墙墙体(1),钢管桩(3)顶部穿越止浆墙基础(2)进入止浆墙墙体(1)底部,钢管桩(3)底部固定于仰拱下方的坚硬地层上。

3.根据权利要求1或2所述的断层破碎带岩体灾后注浆止浆墙,其特征在于:所述基础(2)设置于止浆墙墙体(1)底部,所述基础长度与隧道跨度相同,所述基础(2)内布设螺纹钢筋笼(6),所述钢筋笼(6)上固定设置若干竖向钢筋(7),竖向钢筋(7)进入止浆墙墙体(1)一定长度,基础(2)与止浆墙墙体(1)一起浇筑成整体。

4.根据权利要求1或3所述的断层破碎带岩体灾后注浆止浆墙,其特征在于:在混凝土止浆墙墙体(1)内部设置两层钢筋网(8),所述钢筋网(8)与所述竖向钢筋(7)焊接于一起,止浆墙墙体(1)边缘与二次衬砌紧密结合,止浆墙墙体(1)背部与突泥体之间的空隙用混凝土填满,顶部空隙部分进行注浆封闭。

5.根据权利要求1或4所述的断层破碎带岩体灾后注浆止浆墙,其特征在于:在止浆墙墙体(1)顶部左右两侧各设置一个排水管(9);所述泄压排水通道(5)设置于止浆墙底部左侧或右侧,所述泄压排水通道(5)为矩形或圆形,所述泄压排水通道(5)用可活动钢板(10)进行开启/关闭,所述可活动钢板(10)与止浆墙墙体(1)墙面平齐。

6.根据权利要求1所述的断层破碎带岩体灾后注浆止浆墙,其特征在于:所述径向锚杆(4)以一定间距绕止浆墙墙体(1)环形布置,所述径向锚杆(4)与止浆墙墙体(1)的周向面相固定并与衬砌固定,限制止浆墙墙体(1)的位移,径向锚杆(4)嵌入围岩长度不低于2m。

7.一种断层破碎带岩体灾后注浆止浆墙的施作方法,其特征在于:

步骤1)止浆墙墙体(1)厚度由公式确定,根据止浆墙墙体(1)厚度确定钢管桩(3)沿止浆墙墙体(1)厚度方向上的间距,钢管桩(3)下端置于仰拱之下的坚硬地层上,钢管桩(3)在止浆墙墙体(1)的宽度方向上以50cm-80cm间距布置,钢管桩(3)顶端穿越基础(2)进入止浆墙墙体(1)一定长度,在钢管桩(3)内灌注水泥浆液或混凝土;

步骤2)在突泥堆积体上方的设计位置,将螺纹钢编制成钢筋笼(6),钢筋笼(6)尺寸由基础(2)尺寸决定,基础(2)尺寸根据掌子面、地层压力以及钢管桩和堆积体的承载力按相关规范进行计算,基础(2)的长度与隧道跨度相同,在钢筋笼(6)上固定设置竖向钢筋(7),竖向钢筋(7)进入上部止浆墙墙体(1)一定长度,止浆墙基础(2)与止浆墙墙体(1)用混凝土浇筑成整体;

步骤3)根据隧道断面形状及尺寸确定止浆墙墙体(1)形状及尺寸,止浆墙墙体(1)周边与隧道开挖轮廓线平齐,并与二次衬砌紧密结合,堆积体与止浆墙墙体(1)之间的空隙,在浇筑混凝土之前,用喷射混凝土的方式进行充填,止浆墙墙体(1)内埋设两层钢筋网(8),钢筋网(8)与竖向钢筋(7)焊接;

步骤4)除底部外,止浆墙墙体(1)四周在环向以及宽度方向均以0.5m-0.8m的间距在隧道围岩内预埋径向锚杆(4),径向锚杆(4)进入围岩长度不低于2m,进入止浆墙(1)长度以不低于0.5m,以达到限制止浆墙(1)横向位移的目的;

步骤5)进行止浆墙墙体(1)混凝土浇筑时,在止浆墙墙体(1)顶部左右两侧的设计位置上各设置一个排水管(9),直径为79mm-108mm;在止浆墙(1)底部左侧或右侧的设计位置上预留矩形或圆形泄压排水通道(5),泄压排水通道(5)外侧采用可活动钢板(10)进行开启/关闭,可活动钢板(10)与止浆墙墙体(1)墙面平齐。

8.根据权利要求7所述的一种断层破碎带岩体灾后注浆止浆墙的施作方法,其特征在于:所述公式为:

其中:α:安全系数,一般取1~1.5,大断面隧道的止浆墙厚度计算时安全系数相应取大值;B:混凝土止浆墙厚度,(m);P:作用在墙上的均布载荷,(N),P=P1A;P1:注浆终压(MPa);

A:混凝土指止浆墙的面积,(m2);W:隧道宽度,(m);H:隧道高度,(m);[σ]—混凝土允许抗压强度(MPa)。