一种小净距隧道改扩建中夹岩锚注预加固方法

本发明属于隧道工程施工，尤其涉及一种小净距隧道改扩建中夹岩锚注预加固方法。

背景技术：

1、在小净距隧道中，因其中夹岩宽度小于普通分离式隧道中夹岩宽度，导致所受围岩压力较大，稳定性难以保证。故可知中夹岩加固是小净距隧道施工技术过程的关键所在。根据现有规范规定，传统小净距隧道中夹岩预加固措施可分为注浆加固法和水平对拉加固法。在较破碎围岩段(尤其是裂隙水发育处)，注浆加固效果不佳，浆液易顺裂隙扩散流失，经检验后需补修费时费力，增加了养护成本。对于情况较差围岩，施作预应力对拉锚杆对支护受力和约束变形作用有限，作用效果不显著。

2、因此，需要设计一种小净距隧道改扩建中夹岩锚注预加固方法以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种小净距隧道改扩建中夹岩锚注预加固方法，以解决上述问题，替代传统中夹岩预加固方法作用效果不显著、施工进度较缓慢等缺点，优于增强围岩整体稳定性、控制围岩位移和抗震性能良好，达到施工快捷、节约成本的目的。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种小净距隧道改扩建中夹岩锚注预加固方法，包括以下步骤：

3、s1、既有隧道完成初支、二衬后，结构达到自稳状态；

4、s2、在所述既有隧道内部设置预应力锚杆；

5、s3、在所述既有隧道的拱顶与拱脚之间设置注浆锚杆。

6、优选的，s2中，所述预应力锚杆设置在两个所述既有隧道之间的中夹岩内部，设置位置从所述既有隧道靠近中夹岩一侧的拱腰到靠近中夹岩一侧的所述拱脚位置，所述预应力锚杆沿所述既有隧道轴向呈矩形排列。

7、优选的，s3中，所述注浆锚杆位于所述既有隧道靠近中夹岩的一侧。

8、优选的，所述预应力锚杆为树脂预应力锚杆，包括树脂药包、杆体和垫板，所述预应力锚杆的横纵间距为200×200cm。

9、优选的，所述注浆锚杆包括钢质涨壳锚头、中空注浆锚杆体、止浆塞、垫板和螺母，所述注浆锚杆长度3-6m，直径25mm，壁厚8mm，所述注浆锚杆沿所述既有隧道横断面环向分布，所述注浆锚杆在所述拱顶和所述拱腰之间的环向间距为200cm，所述注浆锚杆在所述拱腰和所述拱脚之间的环向间距为100cm。

10、优选的，所述注浆锚杆内的注浆材料为高分子触变型材料。

11、优选的，所述高分子触变型材料由a组分和b组分按体积比1:1混合制成，所述a组分包括水玻璃90-130份、催化剂6-12份，所述b组分包括异氰酸酯类物质90-130份、端氨基树脂16-32份、触变剂8-10份、促溶剂8-10份。

12、优选的，所述水玻璃包括硅酸钠溶液和硅酸钾溶液，所述硅酸钠溶液和所述硅酸钾溶液的体积比为4:1。

13、优选的，所述异氰酸酯类物质包括二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中的一种或多种，所述端氨基树脂为聚天门冬氨酸脂，所述触变剂为气相二氧化硅，所述促溶剂包括乙二醇二乙酸酯、柠檬酸三丁酯、邻苯二甲酸二辛脂中的一种或多种。

14、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

15、本发明出发点不同于传统加固措施，本发明选择在洞内施作预加固，将既有隧道左右线与中夹岩联结协同受力，在后期开挖施工中保障安全通车需求和整体稳定性要求；预应力锚杆具有承载快、锚固力强、施工操作简便、工程效率高等特点。其对于水平收敛变形的控制效果比传统水泥砂浆锚杆的控制效果明显，且抗震性能良好可适用于改扩建工程爆破振动；注浆锚杆安装便利，不需要大型临时支架等设备，节省工程造价。“锚杆+浆液”联合体对中夹岩的固化作用提高，有效延长锚杆的使用寿命。

技术特征：

1.一种小净距隧道改扩建中夹岩锚注预加固方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种小净距隧道改扩建中夹岩锚注预加固方法，其特征在于，s2中，所述预应力锚杆(2)设置在两个所述既有隧道(1)之间的中夹岩内部，设置位置从所述既有隧道(1)靠近中夹岩一侧的拱腰(3)到靠近中夹岩一侧的所述拱脚(5)位置，所述预应力锚杆(2)沿所述既有隧道(1)轴向呈矩形排列。

3.根据权利要求2所述的一种小净距隧道改扩建中夹岩锚注预加固方法，其特征在于，s3中，所述注浆锚杆(6)位于所述既有隧道(1)靠近中夹岩的一侧。

4.根据权利要求1所述的一种小净距隧道改扩建中夹岩锚注预加固方法，其特征在于，所述预应力锚杆(2)为树脂预应力锚杆，包括树脂药包、杆体和垫板，所述预应力锚杆(2)的横纵间距为200×200cm。

5.根据权利要求2所述的一种小净距隧道改扩建中夹岩锚注预加固方法，其特征在于，所述注浆锚杆(6)包括钢质涨壳锚头、中空注浆锚杆体、止浆塞、垫板和螺母，所述注浆锚杆(6)长度3-6m，直径25mm，壁厚8mm，所述注浆锚杆(6)沿所述既有隧道(1)横断面环向分布，所述注浆锚杆(6)在所述拱顶(4)和所述拱腰(3)之间的环向间距为200cm，所述注浆锚杆(6)在所述拱腰(3)和所述拱脚(5)之间的环向间距为100cm。

6.根据权利要求1所述的一种小净距隧道改扩建中夹岩锚注预加固方法，其特征在于，所述注浆锚杆(6)内的注浆材料为高分子触变型材料。

7.根据权利要求6所述的一种小净距隧道改扩建中夹岩锚注预加固方法，其特征在于，所述高分子触变型材料由a组分和b组分按体积比1:1混合制成，所述a组分包括水玻璃90-130份、催化剂6-12份，所述b组分包括异氰酸酯类物质90-130份、端氨基树脂16-32份、触变剂8-10份、促溶剂8-10份。

8.根据权利要求7所述的一种小净距隧道改扩建中夹岩锚注预加固方法，其特征在于，所述水玻璃包括硅酸钠溶液和硅酸钾溶液，所述硅酸钠溶液和所述硅酸钾溶液的体积比为4:1。

9.根据权利要求7所述的一种小净距隧道改扩建中夹岩锚注预加固方法，其特征在于，所述异氰酸酯类物质包括二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中的一种或多种，所述端氨基树脂为聚天门冬氨酸脂，所述触变剂为气相二氧化硅，所述促溶剂包括乙二醇二乙酸酯、柠檬酸三丁酯、邻苯二甲酸二辛脂中的一种或多种。

技术总结本发明属于隧道工程施工技术领域，尤其涉及一种小净距隧道改扩建中夹岩锚注预加固方法，包括以下步骤：S1、既有隧道完成初支、二衬后，结构达到自稳状态；S2、在既有隧道内部设置预应力锚杆；S3、在既有隧道的拱顶与拱脚之间设置注浆锚杆。本发明可以替代传统中夹岩预加固方法作用效果不显著、施工进度较缓慢等缺点，优于增强围岩整体稳定性、控制围岩位移和抗震性能良好，达到施工快捷、节约成本的目的。技术研发人员：袁超,李树忱,章健,邱琪,冯现大,刘日成,万泽恩,王宇欣,陈祎受保护的技术使用者：山东大学技术研发日：技术公布日：2024/7/23