专利名称：一种防治隧道岩爆结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及建筑隧道开挖使用结构，尤其适用于防治深埋高应力脆性隧道围岩岩爆结构。
背景技术：
在山区修建铁路、高速公路时，通常要开挖隧道来解决在山区建道受坡度限制的难题。特别是在海拔较高的脆性岩质山区开挖隧道时，因为隧道埋深大且围岩的应力高，若破坏了围岩的应力平衡，故易发生岩爆。严重时，更易发生隧道开挖面崩塌，殃及施工人员的生命安全。目前，在开挖隧道时，主要采取加固围岩强度的工程措施进行防治隧道岩爆。这样以来，就需要大量的支挡结构对隧道围岩的强度进行加固。既增加了施工成本又增加了隧道施工周期。此外，在围岩应力很高的脆性隧道围岩，即便采取加固围岩强度的工程措施往往也不能解决围岩岩爆的技术难题。
发明内容针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种能够在高应力脆性岩质山区安全高效地开挖隧道，同时增强围岩的强度和整体性，降低围岩的脆性，避免围岩爆裂，节约生产成本，缩短施工周期，保障施工人员安全的防治隧道岩爆结构。为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供的技术方案为:一种防治隧道岩爆结构，包括隧道围岩、隧道开挖线、锚杆，所述隧道开挖线上设置有至少2个以上所述锚杆，所述锚杆之间设置有注水孔，所述注水孔依次设置有注水段、粘土层和水泥砂浆层；所述注水孔与单个所述锚杆之间设置有释放孔，所述释放孔依次设置有卸载段，混凝土层。所述锚杆的钻 孔倾斜角度为10 20°。所述注水孔的钻孔倾斜角度为5 10°。所述释放孔与所述锚杆的中心距为200mm。所述释放孔与所述注水孔的中心距为200mm。本实用新型的有益效果是:1、本实用新型利用深层锚杆为隧道围岩提供锚固力，抵消部分要发生岩爆的外力，增强围岩的强度和整体性；2、本实用新型在深层锚杆之间设置有注水孔可以软化围岩，降低围岩的脆性；3、本实用新型采用释放孔来释放隧道围岩的应力，降低隧道围岩发生岩爆的外力，可以有效的防治隧道发生岩爆，保障施工安全；4、本实用新型结构简单，便于施工，节约成本，缩短工期。
图1是本实用新型结构示意图。图2是本实用新型中注水孔结构示意图。图3是本实用新型中释放孔结构示意图。[0014]I一隧道围岩2—隧道开挖线3—锚杆4一注水孔5—释放孔41 一注水孔段42一粘土层43—水泥砂衆层51—卸载段52—混凝土层
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明:如图1所示，本实用新型提供一种防治隧道岩爆结构，包括隧道围岩1、隧道开挖线2、锚杆3，所述隧道开挖线上2设置有至少2个以上所述锚杆3，所述锚杆3之间设置有注水孔4，所述注水孔4与单个所述锚杆3之间设置有释放孔5。也就是说，在每两个锚杆3之间设置有注水孔4，注水孔4与单个锚杆3之间设置有释放孔5。锚杆3、注水孔4及释放孔5三者等距相互交错排列在隧道开挖线2上。S卩，锚杆3、释放孔5及注水孔4沿隧道开挖轮廓线2外侧隧道围岩上分布。本实用新型中的锚杆3钻孔为斜孔，向外倾斜的角度为10 20°，孔径为60 90mm，长度为8000 10000mm，根据隧道围岩应力的大小选择锚杆3可以为普通锚杆，也可以是端部扩大的锚杆。本实用新型中的注水孔4向外倾斜5 10°，孔径为60 90mm，长度为6000mm 8000mm。本实用新型的释放孔5沿隧道的纵向的水平孔，钻孔直径为60 90mm，长度为6000mm 8000mm。锚杆3、释放孔5及注水孔4三者中心孔距均为 200mm。例如，川藏地区属于我国海拔较高的山区在其修建铁路颇难，真可谓蜀道难于上青天。所以，在修建铁路时根据山体的形状、岩石的质地需要开挖I个直径IOm的隧道。选择端部扩大的锚杆3，打孔向外倾斜的角度为15°长度9000mm，孔径为80mm ；同时选择注水孔4向外倾斜8° ,孔径为80mm,长度为7000mm ;释放孔5的孔径为60mm,其长度为7000mm。直径IOm的隧道开挖线围岩上以相互200mm的中心孔距交错分布34个锚杆3，34个释放孔5，17个注水孔4。如图2所示，所述注水孔4上设置有注水段41，所述注水段的端部设置有粘土层42，所述粘土层端部设置有水泥砂浆层43。本实用新型粘土层42封盖的厚度为250mm，水泥砂衆层封盖43的厚度60mm。如图3所示，所述释放孔设置有卸载段51，所述卸载段51端部设置有混凝土层52。本实用新型混凝土层52封盖的厚度为180_。本实用新型的施工过程:1、用激光测量仪精确找准锚杆钻孔、释放孔及注水孔的位置，并用水泥画圈做标记。2、用水平钻机进行锚杆、释放孔及注水孔的钻孔，深层锚杆钻孔向外倾斜的角度为10 20°，直径为60 90mm，长度为8000 10000mm，释放孔为沿隧道的纵向的水平孔，钻孔直径为60 90mm，长度为6000mm 8000mm，注水孔为斜孔向外倾斜5 10°，长度为6000mm 8000mm。锚杆与释放孔及释放孔与注水孔的的中心距均为200mm。3、施工深层锚杆，将深层锚杆的钢筋放在预先钻好的孔内，然后进行高压注浆，注浆完成后将深层锚杆上端锚固。4、将释放孔的上端部残渣清除干净，然后用混凝土层将释放孔的外端用混凝土层封闭牢固，混凝土层封盖的厚度为150 200mm。5、将注水孔的端部残渣清除干净，然后往注水孔内注水，注满水后用粘土层和水泥砂浆层将注水孔的外端封闭牢固，粘土层封盖的厚度为200 300mm,水泥砂衆层的封盖厚度为50 100mm。以上的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限度，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型作出的各种变形和改造，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围。
权利要求1.一种防治隧道岩爆结构，包括隧道围岩、隧道开挖线、锚杆，所述隧道开挖线上设置有至少2个以上所述锚杆，其特征在于:所述锚杆之间设置有注水孔，所述注水孔依次设置有注水段、粘土层和水泥砂浆层；所述注水孔与单个所述锚杆之间设置有释放孔，所述释放孔依次设置有卸载段，混凝土层。
2.根据权利要求1所述防治隧道岩爆结构，其特征在于:所述锚杆的钻孔向外倾斜角度为10 20。。
3.根据权利要求2所述防治隧道岩爆结构，其特征在于:所述注水孔向外倾斜角度为5 10°。
4.根据权利要求3所述防治隧道岩爆结构，其特征在于:所述释放孔与所述锚杆的中心距为200mm。
5.根据权利要求3或4所述防治隧道岩爆结构，其特征在于:所述释放孔与所述注水孔的中心距为 200_。
专利摘要本实用新型公开了一种防治隧道岩爆结构，包括隧道围岩、隧道开挖线、锚杆，所述隧道开挖线上设置有至少2个以上所述锚杆，所述锚杆之间设置有注水孔，所述注水孔依次设置有注水段、粘土层和水泥砂浆层；所述注水孔与单个所述锚杆之间设置有释放孔，所述释放孔依次设置有卸载段，混凝土层；解决了在高应力脆性岩质山区安全高效地开挖隧道，同时增强围岩的强度和整体性，降低围岩的脆性，避免围岩爆裂，节约生产成本，缩短施工周期，保障施工人员安全的防治隧道岩爆结构。
文档编号E21D11/00GK203145956SQ201320094319
公开日2013年8月21日 申请日期2013年3月1日 优先权日2013年3月1日
发明者柴艳飞, 王存贵, 余流, 张云富, 陆海英, 黄克起, 方杰, 朱芳, 高璞 申请人:中国建筑第六工程局有限公司