用於膨脹性土層隧道初期的鋼格柵鋼拱架聯合支護的製作方法

2023-10-18 03:39:34

用於膨脹性土層隧道初期的鋼格柵鋼拱架聯合支護的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用於膨脹性土層隧道初期的鋼格柵鋼拱架聯合支護；包括拱架裝置和噴射混凝土，拱架裝置包括型鋼拱架和鋼格柵，型鋼拱架與鋼格柵通過相鄰兩榀鋼格柵中間設置一榀型鋼拱架、相鄰兩榀鋼格柵的一側設置一榀型鋼拱架、相鄰兩榀型鋼拱架的一側設置兩榀鋼格柵或者相鄰兩榀型鋼拱架的一側設置一榀鋼格柵的排列方式布置，拱架間距為50～60cm，在拱架裝置的上下邊緣分別採用連接筋連接組合成一個整體，所述噴射混凝土覆蓋在拱架裝置上；本實用新型的有益效果：專門針對膨脹性土層隧道的圍巖變形特性，結合了「鋼格柵和型鋼拱架」支護措施，具有工作效率高、省時省力、施工操作方便、安全可靠、支護強度高的優點。
【專利說明】用於膨脹性土層隧道初期的鋼格柵鋼拱架聯合支護
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用於膨脹性土層隧道初期的支護，尤其涉及一種用於膨脹性土層隧道初期的鋼格柵鋼拱架聯合支護。
【背景技術】
[0002]隨著我國交通路網的不斷建設，隧道工程越來越多的出現在線路規劃中，可以預見穿越膨脹性土層隧道的建設將成為困擾隧道工作者的一大難題。基於新奧法理論，目前在膨脹性土層隧道初期支護中大多採用拱架結合噴射混凝土的支護技術，其中所用拱架主要有型鋼拱架和格柵拱架，但兩種拱架的各自特點限制了初期支護對隧道圍巖支護作用的發揮。
[0003]型鋼拱架架設後能夠立即承載，多用於需要立即控制圍巖繼續鬆弛和塑性區繼續擴大或變形迅速發展的場合，但經常沿著鋼拱架產生環向收縮裂縫，而且，鋼拱架背後的噴射混凝土很難充填密實，影響支護效果。格柵拱架作為一種新型支護拱架，與噴射混凝土結合良好，形成鋼筋混凝土結構體系，並能與圍巖形成一體，有利於提高圍巖的自承載能力；且具有明顯的各向同性、等強度、等剛度和等穩定性的優點，但其抵抗初始變形的能力弱，整體剛度低。
[0004]考慮到膨脹性土層隧道開挖後圍巖變形較大，需要快而高的支護強度，因此目前在膨脹性土層隧道施工中大多採用增加型鋼拱架的方式控制圍巖變形。但是，膨脹性土層圍巖的膨脹變形往往導致初期支護開裂、圍巖後期荷載超過型鋼的承載能力，易導致隧道初期支護破壞，引起隧 道塌方。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種用於膨脹性土層隧道初期的鋼格柵鋼拱架聯合支護，它具有工作效率高、省時省力、支護效果好、安全可靠等優點。
[0006]為實現上述目的，本實用新型採用下述技術方案:
[0007]—種用於膨脹性土層隧道初期的鋼格柵鋼拱架聯合支護，包括拱架裝置和噴射混凝土，所述拱架裝置包括型鋼拱架和鋼格柵，所述型鋼拱架與鋼格柵通過相鄰兩榀鋼格柵中間設置一榀型鋼拱架、相鄰兩榀鋼格柵的一側設置一榀型鋼拱架、相鄰兩榀型鋼拱架的一側設置兩榀鋼格柵或者相鄰兩榀型鋼拱架的一側設置一榀鋼格柵的排列方式布置，所述拱架裝置中相鄰的兩個型鋼拱架之間、兩個鋼格柵之間或者型鋼拱架和鋼格柵之間的拱架間距為50~60cm，在拱架裝置的上下邊緣分別採用連接筋連接組合成一個整體，所述噴射混凝土覆蓋在拱架裝置上。
[0008]所述型鋼拱架為工字鋼。
[0009]所述鋼格柵的主筋採用q?28mm~q>32mm的螺紋鋼。
[0010]所述連接筋採用(p22mm螺紋鋼，間距為60cm。[0011]所述噴射混凝土的噴層厚度為30~35cm。
[0012]本實用新型的有益效果:
[0013]I本實用新型中鋼拱架與鋼格柵混合布置，排列方式可根據隧道圍巖實際變形規律自由改變，利用型鋼拱架剛度大的特點提高支護初期階段的支護強度，同時發揮格柵拱架的柔性支護作用起到讓壓支護的效果。
[0014]2由於鋼格柵與混凝土結合效果優良，形成鋼筋混凝土結構，大大提高了隧道初期支護的後期強度，有效控制了膨脹性土層圍巖的膨脹變形。
[0015]3採用連接筋分別在拱架的上下邊緣將相鄰拱架連接在一起，將初期支護骨架組合成一個整體，提高初期支護平面剛度，防止鋼架在隧道縱向方向上扭曲變形。
[0016]4與現有技術相比，本實用新型專門針對膨脹性土層隧道的圍巖變形特性，結合了「鋼格柵和型鋼拱架」支護措施，具有工作效率高、省時省力、施工操作方便、安全可靠、支護強度高的優點，實現了對膨脹土層隧道的有效支護，大大減小了隧道圍巖坍塌發生的機率；鋼格柵與型鋼拱架的選擇與現行隧道支護常用的拱架是一樣的，通過整合兩種支護技術，充分發揮兩者的各自優點，互相彌補缺點，能夠適應膨脹性土層圍巖的變形規律，大大提高了對圍巖的支護強度，有效地控制了膨脹性土層圍巖的膨脹變形。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的斷面形狀示意圖；
[0018]圖2為本實用新型 實施例1的整體結構示意圖；
[0019]圖3為本實用新型實施例2的整體結構示意圖；
[0020]圖4為本實用新型實施例3的整體結構示意圖；
[0021]圖5為本實用新型實施例4的整體結構示意圖。
[0022]其中，1.鋼格柵，2.型鋼拱架，3.噴射混凝土，4.拱架間距，5.連接筋。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0024]實施例1
[0025]一種用於膨脹性土層隧道初期的鋼格柵鋼拱架聯合支護，如圖1-2所示，包括拱架裝置和噴射混凝土 3，所述拱架裝置包括型鋼拱架2和鋼格柵1，所述型鋼拱架2與鋼格柵I通過相鄰兩榀鋼格柵I中間設置一榀型鋼拱架2的排列方式布置，所述拱架裝置中相鄰的鋼拱架2和鋼格柵I之間的拱架間距4為50~60cm，在拱架裝置的上下邊緣分別採用連接筋5連接組合成一個整體，所述噴射混凝土 3覆蓋在拱架裝置上。
[0026]所述型鋼拱架2採用工字鋼。
[0027]所述鋼格柵I的主筋採用cp28mm~q>32mm的螺紋鋼。
[0028]所述連接筋5採用<p22mm螺紋鋼，間距為60cm。
[0029]所述噴射混凝土 3的噴層厚度為30~35cm。
[0030]鋼格柵I在隧道開挖後立即安裝，主筋採用φ28η?ηι~φ32Ι?ηι螺紋鋼，箍筋根據主筋選擇確定；鋼拱架2在隧道開挖後立即安裝，採用工字鋼，型號為12(|、I21或者I22，拱架間距4為50~60cm ;連接筋5分別在型鋼拱架2的上下邊緣將相鄰拱架2連接在一起，採用cp22mm螺紋鋼，間距為60cm ;噴射混凝土 3在型鋼拱架2安裝完成後立即施作，型號為C25,噴層厚度為30?35cm，覆蓋型鋼拱架2。
[0031]使用時，隧道開挖完成以後，立即安裝鋼格柵I和型鋼拱架2，控制好拱架間距4，然後焊接多個連接筋5，將拱架裝置組合成一個整體，施作噴射混凝土 3，保證混凝土層將拱架裝置完全覆蓋。
[0032]實施例2
[0033]一種用於膨脹性土層隧道初期的鋼格柵鋼拱架聯合支護，如圖3所示，包括拱架裝置和噴射混凝土 3，所述拱架裝置包括型鋼拱架2和鋼格柵1，所述型鋼拱架2與鋼格柵I通過相鄰兩榀鋼格柵I的一側設置一榀型鋼拱架2的排列方式布置，所述拱架裝置中相鄰的兩個鋼格柵I之間以及型鋼拱架2和鋼格柵I之間的拱架間距4為50?60cm，在拱架裝置的上下邊緣分別採用連接筋5連接組合成一個整體，所述噴射混凝土 3覆蓋在拱架裝置上。
[0034]實施例3
[0035]一種用於膨脹性土層隧道初期的鋼格柵鋼拱架聯合支護，如圖4所示，包括拱架裝置和噴射混凝土 3，所述拱架裝置包括型鋼拱架2和鋼格柵1，所述型鋼拱架2與鋼格柵I通過相鄰兩榀型鋼拱架2的一側設置兩榀鋼格柵I的排列方式布置，所述拱架裝置中相鄰的兩個型鋼拱架2之間、兩個鋼格柵I之間以及型鋼拱架2和鋼格柵I之間的拱架間距4為50?60cm，在拱架裝置的上下邊緣分別採用連接筋5連接組合成一個整體，所述噴射混凝土 3覆蓋在拱架裝置上。
[0036]實施例4
[0037]—種用於膨脹性土層隧道初期的鋼格柵鋼拱架聯合支護，如圖5所示，包括拱架裝置和噴射混凝土 3，所述拱架裝置包括型鋼拱架2和鋼格柵1，所述型鋼拱架2與鋼格柵I通過相鄰兩榀型鋼拱架2的一側設置一榀鋼格柵I的排列方式布置，所述拱架裝置中相鄰的兩個型鋼拱架2之間以及型鋼拱架2和鋼格柵I之間的拱架間距4為50?60cm，在拱架裝置的上下邊緣分別採用連接筋5連接組合成一個整體，所述噴射混凝土 3覆蓋在拱架裝置上。
[0038]上述雖然結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行了描述，但並非對本實用新型保護範圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護範圍以內。
【權利要求】
1.一種用於膨脹性土層隧道初期的鋼格柵鋼拱架聯合支護，其特徵是，包括拱架裝置和噴射混凝土，所述拱架裝置包括型鋼拱架和鋼格柵，所述型鋼拱架與鋼格柵通過相鄰兩榀鋼格柵中間設置一榀型鋼拱架、相鄰兩榀鋼格柵的一側設置一榀型鋼拱架、相鄰兩榀型鋼拱架的一側設置兩榀鋼格柵或者相鄰兩榀型鋼拱架的一側設置一榀鋼格柵的排列方式布置，所述拱架裝置中相鄰的兩個型鋼拱架之間、兩個鋼格柵之間或者型鋼拱架和鋼格柵之間的拱架間距為50?60cm，在拱架裝置的上下邊緣分別採用連接筋連接組合成一個整體，所述噴射混凝土覆蓋在拱架裝置上。
2.如權利要求1所述的一種用於膨脹性土層隧道初期的鋼格柵鋼拱架聯合支護，其特徵是，所述型鋼拱架為工字鋼。
3.如權利要求1所述的一種用於膨脹性土層隧道初期的鋼格柵鋼拱架聯合支護，其特徵是，所述鋼格柵的主筋採用928mm?φ32_的螺紋鋼。
4.如權利要求1所述的一種用於膨脹性土層隧道初期的鋼格柵鋼拱架聯合支護，其特徵是,所述連接筋採用cp22mm螺紋鋼,間距為60cm。
5.如權利要求1所述的一種用於膨脹性土層隧道初期的鋼格柵鋼拱架聯合支護，其特徵是，所述噴射混凝土的噴層厚度為30?35cm。
【文檔編號】E21D11/15GK203822325SQ201420068134
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年2月17日 優先權日:2014年2月17日
【發明者】李樹忱, 馮丙陽, 李術才, 張露晨, 路剛, 王有餘 申請人:山東大學