一種淺埋隧道組合式初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種淺埋隧道組合式初期支護(hù)結(jié)構(gòu)，包括套拱段以及洞身支護(hù)段，其套拱段采用型鋼鋼架成型，包括多段鋼拱架單元，鋼拱架單元之間通過(guò)連接鋼板與連接螺栓聯(lián)接，而在型鋼鋼架的拱背位置還設(shè)置有管棚導(dǎo)向管；所述洞身支護(hù)段采用鋼筋格柵成型，通過(guò)縱向連接筋將各榀鋼筋格柵聯(lián)接成一個(gè)整體，在鋼筋格柵的拱背位置設(shè)置有一層長(zhǎng)管棚，此長(zhǎng)管棚通過(guò)精軋螺紋鋼定型，其間通過(guò)錨桿錨定加固，而在鋼筋格柵內(nèi)側(cè)成型有一層混凝土層，且在混凝土層與鋼筋格柵之間通過(guò)鋼筋網(wǎng)加固。本實(shí)用新型能夠較好的適應(yīng)該類(lèi)穩(wěn)定性極差，松散的圍巖區(qū)域的地質(zhì)條件需要，可作為同類(lèi)巖地質(zhì)條件的淺埋隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種淺埋隧道組合式初期支護(hù)結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種淺埋隧道組合式初期支護(hù)結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，淺埋軟弱圍巖隧道的支護(hù)結(jié)構(gòu)主要是采用鋼筋格柵鋼架結(jié)構(gòu)或者型鋼拱架結(jié)構(gòu)。其中，鋼筋格柵鋼架輕便且可以人工制作，在隧道洞內(nèi)施工時(shí)僅使用簡(jiǎn)單的輔助設(shè)備即可安裝到位，但存在著強(qiáng)度較低，安全性能差的缺陷?；诎踩越嵌瓤紤]，現(xiàn)有工程中更多采用型鋼拱架，這種采用工字鋼為基體材料的型鋼鋼架抵抗山巖的能力要遠(yuǎn)大于以螺紋筋為基體材料的鋼筋格柵，因而安全性能更好，但由于單位長(zhǎng)度的型鋼要比鋼筋要重得多，且型鋼在進(jìn)行搭接過(guò)程中需要在接頭處采用夾板、鋼楔等附件進(jìn)行連接加固，因此，利用型鋼拱架的成本要遠(yuǎn)高于利用鋼筋格柵搭建的類(lèi)似結(jié)構(gòu)。此外，由于型鋼的硬度和重量都大，且制作時(shí)需要機(jī)械配合，在一些洞內(nèi)場(chǎng)地狹小的隧道施工極其不便。因此有必要設(shè)計(jì)出一種且兼?zhèn)浣?jīng)濟(jì)、安全以及實(shí)用性能的支護(hù)結(jié)構(gòu)來(lái)滿(mǎn)足施工需要。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種淺埋軟弱圍巖隧道組合式初期支護(hù)結(jié)構(gòu)，以解決上述【背景技術(shù)】中的缺點(diǎn)。
[0004]本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0005]一種淺埋隧道組合式初期支護(hù)結(jié)構(gòu)，包括套拱段以及洞身支護(hù)段，所述套拱段采用型鋼鋼架成型，包括多段鋼拱架單元，鋼拱架單元之間分段安裝，通過(guò)連接鋼板與連接螺栓聯(lián)接，同時(shí)在型鋼鋼架的拱背位置還設(shè)置有若干熱軋無(wú)縫鋼管作為管棚導(dǎo)向管；所述洞身支護(hù)段采用若干鋼筋格柵成型，通過(guò)縱向連接筋將各榀鋼筋格柵聯(lián)接成一個(gè)整體，在鋼筋格柵的拱背位置設(shè)置有一層長(zhǎng)管棚，此長(zhǎng)管棚通過(guò)環(huán)向設(shè)置的精軋螺紋鋼定型，并在通過(guò)錨桿錨定加固，而在鋼筋格柵內(nèi)側(cè)成型有一層混凝土層，且在混凝土層與鋼筋格柵之間通過(guò)鋼筋網(wǎng)加固。
[0006]在本實(shí)用新型中，為防止洞身支護(hù)段的支護(hù)結(jié)構(gòu)收縮變形，在鋼筋格柵各段聯(lián)接處設(shè)置I22a工字鋼作為縱向托梁，左右各兩根，縱向托梁與鋼筋格柵通過(guò)焊縫聯(lián)接，其上通過(guò)鎖腳錨桿與巖土層錨固。
[0007]在本實(shí)用新型中，長(zhǎng)管棚部分中使用的錨桿優(yōu)選采用直徑為25mm的中空注漿錨桿。
[0008]在本實(shí)用新型中，所述鋼筋格柵兩側(cè)通過(guò)砂漿錨桿固定，且所述砂漿錨桿優(yōu)選采用直徑22mm的砂漿錨桿。
[0009]在本實(shí)用新型中，環(huán)向設(shè)置的精軋螺紋鋼的直徑為22mm，環(huán)向范圍為拱頂位置的±54。范圍內(nèi)。
[0010]有益效果:本實(shí)用新型在軟弱圍巖中隧道使用鋼筋格柵取代傳統(tǒng)的鋼拱架，大大節(jié)省了材料，達(dá)到經(jīng)濟(jì)實(shí)用的目的。鋼筋格柵中預(yù)留的螺紋鋼對(duì)長(zhǎng)管棚起支撐作用，能更好的控制圍巖變形，使隧道圍巖不容易出現(xiàn)坍塌。同時(shí)該結(jié)構(gòu)通過(guò)采用局部加強(qiáng)支護(hù)措施，包括在設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上增加鎖腳錨桿和設(shè)置托梁，能大大減小因在洞身段支護(hù)結(jié)構(gòu)中采用鋼筋格柵取代鋼拱架帶來(lái)的支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足的可能，確保整個(gè)隧道支護(hù)體系的穩(wěn)定性。該支護(hù)結(jié)構(gòu)采用型鋼鋼架和鋼筋格柵兩種結(jié)構(gòu)形式的組合，能夠較好的適應(yīng)該類(lèi)穩(wěn)定性極差，松散的圍巖區(qū)域的地質(zhì)條件需要，可作為同類(lèi)巖地質(zhì)條件的淺埋隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
[0012]圖2為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的套拱部分的正面示意圖。
[0013]圖3為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的鋼筋格柵的布置示意圖。
[0014]圖4為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的鋼筋格柵的剖面示意圖。
[0015]其中:101、套拱段；102、洞身支護(hù)段；1、外模澆筑混凝土 ；2、管棚導(dǎo)向管；3、鋼拱架；4、內(nèi)模澆筑混凝土 ；5、縱向連接筋；6、中空注漿錨桿；7、長(zhǎng)管棚；8、精軋螺紋鋼；9、鋼筋格柵；10、托梁；11、砂漿錨桿；12、鎖腳錨桿；13、鋼筋網(wǎng)；14、混凝土層。

【具體實(shí)施方式】
[0016]為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0017]參見(jiàn)圖f圖4的一種淺埋隧道組合式初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的較佳實(shí)施例，包括套拱段101以及洞身支護(hù)段102，在本實(shí)施例的施工過(guò)程中，首先對(duì)隧道套拱段101進(jìn)行測(cè)量放樣，對(duì)套拱段101的套拱位置進(jìn)行定位和測(cè)定高程，放樣完成后支立鋼拱架3，每榀鋼拱架3分三段安裝，通過(guò)連接鋼板與焊縫連接，焊縫高度取10mm，鋼拱架3的拱架材料采用118工字鋼，間距為75cm，各榀鋼拱架3通過(guò)Φ20πιπι的鋼筋連接，環(huán)向間距取lm，鋼拱架3拱腳處預(yù)先放置墊木。管棚導(dǎo)向管2采用Φ110*6πιπι的熱軋無(wú)縫鋼管，外插角取廣3°，為保證管棚導(dǎo)向管2的穩(wěn)定性，施作時(shí)里側(cè)采用鋼筋加固支撐，外側(cè)需與鋼拱架3搭接牢靠。
[0018]鋼拱架3、縱向連接筋5、管棚導(dǎo)向管2安裝完畢后開(kāi)始安裝掛內(nèi)模，掛內(nèi)膜采用Φ22mm鋼筋環(huán)向固定，鋼拱架3與管棚導(dǎo)向管2對(duì)內(nèi)模起支撐作用。內(nèi)模施工完成后安裝外模，外模較設(shè)計(jì)厚度大20cm,根據(jù)混凝土燒筑時(shí)間的順序依次將模板安裝，燒筑混凝土?xí)r先從拱腳開(kāi)始澆筑，即可完成外模澆筑混凝土 I以及內(nèi)模澆筑混凝土 4的澆筑成型。
[0019]在套拱段101成型后，如圖2及圖3所示，在隧道洞身的洞身支護(hù)段102分段搭設(shè)鋼筋格柵9，鋼筋的直徑取25mm，每榀鋼筋格柵9之間通過(guò)縱向連接筋5連接，環(huán)向間距
0.6m,鋼筋格柵9各段之間通過(guò)連接鋼板、螺栓連接，連接鋼板采用A型連接鋼板，螺栓型號(hào)為M24*80。每榀鋼筋格柵9上段(拱部108°范圍)預(yù)留Φ 25mm的精軋螺紋鋼8，作為每榀鋼格柵9與長(zhǎng)管棚7的連接裝置，精軋螺紋鋼8使兩者形成一個(gè)受力整體。同時(shí)，為控制圍巖變形與提高鋼筋格柵9的整體穩(wěn)定性，在鋼筋格柵9各段連接處設(shè)置4道工字鋼作為托梁10，左右各2道，其中上臺(tái)階與中臺(tái)階結(jié)合處的工字鋼型號(hào)為I25a，中臺(tái)階與下臺(tái)階結(jié)合處的工字鋼型號(hào)為I22a。
[0020]布置洞身錨桿時(shí)，系統(tǒng)錨桿采用梅花型布置，其縱環(huán)間距為60cm*100cm，在隧道上臺(tái)階部位，采用Φ22πιπι中空注漿錨桿6，其余部位采用Φ22πιπι的砂漿錨桿11，鎖腳錨桿12采用Φ42πιπι的鋼管加工，長(zhǎng)2.5m。鎖腳錨桿12在上臺(tái)階與中臺(tái)階交界處在設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上采用加強(qiáng)型布置，左右各4根，其余交界處設(shè)置4根鎖腳錨桿12，左右各2根。
[0021]系統(tǒng)錨桿與鋼筋格柵9搭設(shè)完畢后，將拼裝完畢后的鋼筋網(wǎng)13鋪在工作面上，鋼筋網(wǎng)13的鋼筋直徑取6mm，網(wǎng)格尺寸為20*20cm，鋼筋網(wǎng)13搭設(shè)完畢后進(jìn)行噴射砼作業(yè)，噴射順序自下而上，先噴射鋼筋格柵9與拱壁間隙部分，后噴射兩榀鋼筋格柵9之間部分，最終在鋼筋網(wǎng)13成型一層混凝土層14。
[0022]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種淺埋隧道組合式初期支護(hù)結(jié)構(gòu)，包括套拱段以及洞身支護(hù)段，其特征在于，所述套拱段采用型鋼鋼架成型，包括多段鋼拱架單元，鋼拱架單元之間分段安裝，通過(guò)連接鋼板與連接螺栓聯(lián)接，同時(shí)在型鋼鋼架的拱背位置還設(shè)置有若干熱軋無(wú)縫鋼管作為管棚導(dǎo)向管；所述洞身支護(hù)段采用若干鋼筋格柵成型，通過(guò)縱向連接筋將各榀鋼筋格柵聯(lián)接成一個(gè)整體，在鋼筋格柵的拱背位置設(shè)置有一層長(zhǎng)管棚，此長(zhǎng)管棚通過(guò)環(huán)向設(shè)置的精軋螺紋鋼定型，并通過(guò)錨桿錨定加固，而在鋼筋格柵內(nèi)側(cè)成型有一層混凝土層，且在混凝土層與鋼筋格柵之間通過(guò)鋼筋網(wǎng)加固。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種淺埋隧道組合式初期支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，在鋼筋格柵各段聯(lián)接處設(shè)置I22a工字鋼作為縱向托梁，左右各兩根，縱向托梁與鋼筋格柵通過(guò)焊縫聯(lián)接，其上通過(guò)鎖腳錨桿與巖土層錨固。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種淺埋隧道組合式初期支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，長(zhǎng)管棚部分中使用的錨桿采用直徑為25mm的中空注漿錨桿。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種淺埋隧道組合式初期支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，環(huán)向設(shè)置的精軋螺紋鋼的直徑為22mm，環(huán)向范圍為拱頂位置的±54°范圍內(nèi)。
【文檔編號(hào)】E21D11/10GK203961998SQ201420368764
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年7月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月7日
【發(fā)明者】胡偉, 梁棟, 陳冬冬, 同曉春, 謝文祥, 唐小富 申請(qǐng)人:陜西路橋集團(tuán)第一工程有限公司, 湖南省高速公路建設(shè)開(kāi)發(fā)總公司