一种利用预应力锚索防隧道仰拱隆起的方法技术

一种利用预应力锚索防隧道仰拱隆起的方法，先初喷混凝土找平，施作底部仰拱，仰拱施作时需按照锚索预留孔布置图的要求在浇筑仰拱的弧形模板中预留锚索孔。待仰拱强度达到设计要求时，开始通过预留锚索孔向仰拱底部基岩打锚索，待仰拱锚固完成后，进行仰拱填充，进一步封定锚索，防止其腐蚀。本方法能够有效防止水平层状岩体中隧道仰拱隆起，保证隧道的运营安全，延长隧道的使用寿命。

A method of using prestressed anchor cable to prevent tunnel invert heave

【技术实现步骤摘要】
一种利用预应力锚索防隧道仰拱隆起的方法
本专利技术涉及隧道及地下结构中防止仰拱隆起，具体涉及一种利用预应力锚索防隧道仰拱隆起的方法。
技术介绍
隧道底部(以下简称隧底)结构隆起造成仰拱、道床板开裂，致使轨道几何尺寸不稳定和无节律失格，影响列车运行舒适度甚至不得不降速运行，还可能引起隧底结构失稳并危及行车安全。隧底隆起是一个复杂的物理、力学过程，其与隧区地应力、围岩条件、岩层构造、地下水及其堵排方式、隧道开挖方法、支护结构型式及支护参数、施工质量等密切相关。在水平层状的缓倾互层围岩体环境中，导致仰拱隆起的主要原因有以下几点：1)以水平构造应力为主导的极高地应力作用于隧底下伏薄至中厚缓倾互层围岩体;2)仰拱参数不满足工程所处的地质环境。3)在水平层状的缓倾互层围岩体环境中的隧底结构很容易受地下水的侵蚀，地下水压的增大致使隧底结构失稳，导致仰拱破坏。而锚索在隧底结构的应用以前往往是在仰拱隆起发生后的治理加固措施上，很少会在仰拱能施作时进行锚索的施作。考虑到锚索在加固治理方案实施的难度和效果都不理想，现提出一种利用预应力锚索将仰拱锚定在底部基岩的防仰拱隆起方法。其施作时间是在仰拱施作完成后，并通过在仰拱上方施作地梁进行锚固，同时进行仰拱填充来封闭锚索，防止其腐蚀，延长其使用寿命。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种利用预应力锚索防隧道仰拱隆起的方法，在施作仰拱的弧形模板中预留锚索孔，待仰拱达到设计强度后开始通过预留锚索孔向下部基岩打锚索孔，检查锚孔合格后制作锚索体，制作安装完成后开始注浆，注浆完成后施工地梁，最后再进行锚索的张拉、锁定及封锚。锚索验收合格后开始进行仰拱填充，对锚索进一步封死，同时防止锚索的腐蚀，延长锚索的使用寿命，防止隧道仰拱的隆起，保证隧道的安全运营。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种利用预应力锚索防隧道仰拱隆起的方法，包括以下步骤：步骤1：先初喷混凝土找平；步骤2：施作底部仰拱，仰拱施作时需按照锚索预留孔的要求在浇筑仰拱的弧形模板中预留锚索孔；步骤3：待仰拱强度达到设计要求时，开始通过预留锚索孔向仰拱底部基岩打锚索，步骤如下：采用干钻方法向下钻孔达到设计深度，然后进行锚孔的清理与锚孔的检验，锚孔检验合格后进行锚索体的制作和安装，制作安装完成后开始锚固注浆，注浆完成后进行地梁的制作，最后再进行锚索的张拉、锁定及封锚；锚索的横向间距为1m，纵向间距为10m；利用锚索将仰拱与下部围岩连接成一个整体，形成一个组合梁或组合拱，对围岩的塑性区起到一定的加固作用，能够有效地防止仰拱隆起；步骤4：待仰拱锚固完成后，利用仰拱填充的混凝土封闭锚索，进一步封定锚索，防止锚索腐蚀，延长锚索的使用寿命。进一步，锚索提供的预紧力，增加岩体结构面、节理面之间的摩擦力，从而提高岩体的抗剪能力。进一步，应用于解决水平层状岩体中的隧道仰拱隆起问题。进一步，锚索安装在仰拱表面，通过地梁锚定，仰拱填充封闭。进一步，通过在浇筑仰拱的弧形模板中预留锚索孔，减少了锚索制作过程中对仰拱的二次破坏，提高了锚孔的质量。本专利技术的有益效果是：1）在仰拱内部预留锚索孔并在仰拱表面施作预应力锚索，并通过仰拱填充进一步封闭锚索，防止锚索腐蚀，延长锚索的使用寿命；2）通过利用锚索将仰拱与下部围岩连接成一个整体，形成一个组合梁或组合拱，对围岩的塑性区起到一定的加固作用，能够有效地防止仰拱隆起；3）锚索提供的预紧力，增加岩体结构面、节理面之间的摩擦力，从而提高岩体的抗剪能力；4）本方法能够有效防止水平层状岩体中隧道仰拱隆起，保证隧道的运营安全，延长隧道的使用寿命。附图说明图1为本专利技术的流程示意图。图2为本专利技术的锚索布置断面图。图3为本专利技术的预留锚索孔布置图。图4为本专利技术的锚索布置平面。具体实施方式以下结合附图对本专利技术进一步叙述，本专利技术适用于水平或缓倾岩层隧道中，能够很好地解决由于水平地应力过高、地下水压力过大等导致的隧道仰拱隆起的问题。如图1所示，一种利用预应力锚索防隧道仰拱隆起的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：先初喷混凝土找平；步骤2：施作底部仰拱，仰拱施作时需按照锚索预留孔布置图的要求在浇筑仰拱的弧形模板中预留锚索孔；步骤3：待仰拱强度达到设计要求时，开始通过预留锚索孔向仰拱底部基岩打锚索，步骤如下：采用干钻方法向下钻孔达到设计深度，然后进行锚孔的清理与锚孔的检验，锚孔检验合格后进行锚索体的制作和安装，制作安装完成后开始锚固注浆，注浆完成后进行地梁的制作，最后再进行锚索的张拉、锁定及封锚；锚索的横向间距为1m，纵向间距为10m，锚固完成后如锚固布置平面图所示；利用锚索将仰拱与下部围岩连接成一个整体，形成一个组合梁或组合拱，对围岩的塑性区起到一定的加固作用，能够有效地防止仰拱隆起；步骤4：待仰拱锚固完成后，利用仰拱填充的混凝土封闭锚索，进一步封定锚索，防止锚索腐蚀，延长锚索的使用寿命。进一步，锚索提供的预紧力，增加岩体结构面、节理面之间的摩擦力，从而提高岩体的抗剪能力。进一步，应用于解决水平层状岩体中的隧道仰拱隆起问题。进一步，锚索安装在仰拱表面，通过地梁锚定，仰拱填充封闭。进一步，通过在浇筑仰拱的弧形模板中预留锚索孔，减少了锚索制作过程中对仰拱的二次破坏，提高了锚孔的质量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用预应力锚索防隧道仰拱隆起的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：先初喷混凝土找平；/n步骤2：施作底部仰拱，仰拱施作时需按照锚索预留孔的要求在浇筑仰拱的弧形模板中预留锚索孔；/n步骤3：待仰拱强度达到设计要求时，开始通过预留锚索孔向仰拱底部基岩打锚索，步骤如下：/n采用干钻方法向下钻孔达到设计深度，然后进行锚孔的清理与锚孔的检验，锚孔检验合格后进行锚索体的制作和安装，制作安装完成后开始锚固注浆，注浆完成后进行地梁的制作，最后再进行锚索的张拉、锁定及封锚；锚索的横向间距为1m，纵向间距为10m；/n利用锚索将仰拱与下部围岩连接成一个整体，形成一个组合梁或组合拱，对围岩的塑性区起到一定的加固作用，能够有效地防止仰拱隆起；/n步骤4：待仰拱锚固完成后，利用仰拱填充的混凝土封闭锚索，进一步封定锚索，防止锚索腐蚀，延长锚索的使用寿命。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用预应力锚索防隧道仰拱隆起的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：先初喷混凝土找平；
步骤2：施作底部仰拱，仰拱施作时需按照锚索预留孔的要求在浇筑仰拱的弧形模板中预留锚索孔；
步骤3：待仰拱强度达到设计要求时，开始通过预留锚索孔向仰拱底部基岩打锚索，步骤如下：
采用干钻方法向下钻孔达到设计深度，然后进行锚孔的清理与锚孔的检验，锚孔检验合格后进行锚索体的制作和安装，制作安装完成后开始锚固注浆，注浆完成后进行地梁的制作，最后再进行锚索的张拉、锁定及封锚；锚索的横向间距为1m，纵向间距为10m；
利用锚索将仰拱与下部围岩连接成一个整体，形成一个组合梁或组合拱，对围岩的塑性区起到一定的加固作用，能够有效地防止仰拱隆起；
步骤4：待仰拱锚固完成后，利用仰拱填充的混凝土封闭...

【专利技术属性】
技术研发人员：代刚，董化瑞，高彦鹏，张俊儒，曹国俊，李建军，杨建辉，祝俊甲，刘英辉，
申请(专利权)人：中铁十二局集团有限公司，中铁十二局集团第四工程有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14