用于膨脹性土層隧道初期支護(hù)的支護(hù)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型具體公開了一種用于膨脹性土層隧道初期支護(hù)的支護(hù)裝置，包括型鋼、PVC管和大鎖腳，所述型鋼兩端固定在相鄰型鋼拱架支護(hù)上，且PVC管插入帶孔型鋼的孔中，當(dāng)噴射混凝土施作完成后，以PVC管為導(dǎo)向管鉆孔，將大鎖腳插入鉆好的孔中安裝大鎖腳。由于采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有工作效率高、省時(shí)省力、施工操作方便、安全可靠、支護(hù)強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，增強(qiáng)鎖腳錨管的錨固作用，提高錨管的抗拔力，充分發(fā)揮鎖腳錨管控制圍巖變形的作用，能夠適應(yīng)膨脹性土層圍巖的變形規(guī)律，大大提高了對圍巖的支護(hù)強(qiáng)度，有效地控制了膨脹性土層圍巖的膨脹變形。
【專利說明】用于膨脹性土層隧道初期支護(hù)的支護(hù)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于膨脹性土層隧道初期支護(hù)的“橋式”大鎖腳支護(hù)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國山嶺眾多，工程地質(zhì)條件復(fù)雜，在隧道工程建設(shè)過程中，經(jīng)常會(huì)遇到穿越膨脹性土層的工程問題。由于膨脹性土層圍巖的膨脹特性，在施工隧道臺(tái)階轉(zhuǎn)換時(shí)，若拱腳不能得到有效約束，隧道經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)初支開裂、圍巖大變形等工程難題。
[0003]鎖腳錨桿法是在以臺(tái)階法或分部開挖法開挖的軟弱圍巖隧道中沿隧道橫向在拱、墻腳部位打設(shè)具有一定下插角和數(shù)量的錨桿，并將其尾端與鋼架(型鋼鋼架或格柵鋼架)牢固焊接，以增強(qiáng)初期支護(hù)整體性，充分發(fā)揮初期支護(hù)的承載能力。在圍巖較差的隧道中，可采用鎖腳錨管支護(hù)的方式，采用無縫鋼管并在其壁面鉆有交錯(cuò)布置的注漿孔。一方面，利用錨管自身承載能力抑制隧道變形，另一方面，通過鎖腳錨管對其周圍一定范圍內(nèi)圍巖進(jìn)行注漿加固，提高圍巖強(qiáng)度。
[0004]目前在膨脹性土層隧道中大多采用鎖腳錨管的支護(hù)方式約束鎖腳，提高支護(hù)強(qiáng)度。但由于膨脹性土層隧道圍巖膨脹變形的特殊性，現(xiàn)有的鎖腳錨管技的支護(hù)強(qiáng)度不足，未能起到加固圍巖的作用。在臺(tái)階轉(zhuǎn)換施工時(shí)，易導(dǎo)致隧道初期支護(hù)破壞，引起隧道塌方。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工作效率高、省時(shí)省力、支護(hù)效果好、安全可靠的用于膨脹性土層隧道的“橋式”大鎖腳支護(hù)裝置及方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案:
[0007]用于膨脹性土層隧道初期支護(hù)的支護(hù)裝置，包括型鋼、導(dǎo)向管和大鎖腳，所述型鋼兩端固定在相鄰型鋼拱架支護(hù)上，且導(dǎo)向管插入帶孔型鋼的孔中，所述的大鎖腳插入到在噴射混凝土施作完成后，由導(dǎo)向管所鉆好的孔中。
[0008]所述的導(dǎo)向管為PVC管。
[0009]所述型鋼的兩端焊接在相鄰型鋼拱架支護(hù)上。
[0010]所述帶孔型鋼搭接在中臺(tái)階拱腳處兩榀拱架之間，形成“橋式”結(jié)構(gòu)，型鋼采用工字鋼，型號(hào)為118?120，在型鋼中間打孔，直徑為Φ 120mm。
[0011 ] 所述PVC管插入型鋼中間的孔中，長度為40?50cm，保證露出噴射混凝土層。
[0012]所述大鎖腳為Φ 108mm無縫鋼花管,長6m,表面梅花形布置溢衆(zhòng)孔。
[0013]用于膨脹性土層隧道初期支護(hù)的支護(hù)裝置的支護(hù)方法，如下:
[0014]步驟1.拱架支護(hù)架立完成后，隧道采用三臺(tái)階七步開挖法，在中臺(tái)階拱腳處焊接帶孔的型鋼；
[0015]步驟2.將PVC管插入型鋼中間的孔中，并固定PVC管；
[0016]步驟3.施作噴射混凝土；
[0017]步驟4以PVC管為導(dǎo)向管，按照現(xiàn)有鎖腳錨桿技術(shù)，將大鎖腳打入圍巖中；[0018]步驟5.注水泥漿液加固圍巖。
[0019]所述的步驟3施作噴射混凝土?xí)r，應(yīng)保證PVC管露出混凝土層，以發(fā)揮其導(dǎo)向管作用。
[0020]本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0021]本實(shí)用新型包括帶孔型鋼、PVC管和大鎖腳，帶孔型鋼搭接在中臺(tái)階拱腳處兩榀拱架之間，形成“橋式”結(jié)構(gòu)，一方面將相鄰拱架組合成一個(gè)整體，提高拱架的整體性；另一方面使大鎖腳所受圍巖拉拔力由兩榀鋼拱架共同承擔(dān)，提高大鎖腳支護(hù)強(qiáng)度。大鎖腳在噴射混凝土施作完成后安裝，同時(shí)采用Φ108鋼花管，大大提高了大鎖腳的支撐作用。通過鎖腳錨管的注漿作用可以對其周圍一定范圍內(nèi)圍巖進(jìn)行加固，另一方面，通過漿液凝結(jié)，提高鎖腳錨管壁面與圍巖的粘結(jié)力，增強(qiáng)了鎖腳錨管對圍巖的錨固作用，提高了錨管的抗拔力，減小了因圍巖應(yīng)力釋放施加給初期支護(hù)的作用力，一定程度上限制了隧道向凈空方向的位移。
[0022]由于采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有工作效率高、省時(shí)省力、施工操作方便、安全可靠、支護(hù)強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，增強(qiáng)鎖腳錨管的錨固作用，提高錨管的抗拔力，充分發(fā)揮鎖腳錨管控制圍巖變形的作用，能夠適應(yīng)膨脹性土層圍巖的變形規(guī)律，大大提高了對圍巖的支護(hù)強(qiáng)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】
[0023]圖1為帶孔型鋼搭接在兩榀拱架之間示意圖；
[0024]圖2為插入PVC管后側(cè)面圖；
[0025]圖3為插入PVC管后立體圖；
[0026]圖4為鋼花管結(jié)構(gòu)圖；
[0027]圖中1.拱架支護(hù)，2.型鋼，3.型鋼中間的孔，4.焊接部位，5.PVC管，6.鋼花管，
7.溢漿孔。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0029]本實(shí)用新型包括型鋼2、PVC管5和大鎖腳，所述型鋼兩端固定在相鄰型鋼拱架支護(hù)上，且PVC管插入帶孔型鋼的孔中，所述的大鎖腳插入到在噴射混凝土施作完成后，以PVC管為導(dǎo)向管所鉆好的孔中。
[0030]型鋼的兩端焊接在相鄰型鋼拱架支護(hù)上。
[0031]帶孔型鋼搭接在中臺(tái)階拱腳處兩榀拱架之間，形成“橋式”結(jié)構(gòu)，型鋼采用工字鋼，型號(hào)為118?120，在型鋼中間打孔，直徑為Φ 120mm。
[0032]PVC管5插入型鋼中間的孔中，長度為40?50cm，保證露出噴射混凝土層。
[0033]大鎖腳為Φ 108mm無縫鋼花管6,長6m,表面梅花形布置溢衆(zhòng)孔7。
[0034]【具體實(shí)施方式】如下:
[0035]首先，圖1中，拱架支護(hù)I架立完成后，在中臺(tái)階拱腳處焊接帶孔3的型鋼2 ;第二步，圖2中，將PVC管5插入型鋼中間的孔3中，并固定PVC管5 ;第三步，施作噴射混凝土 ；第四步，以PVC管5為導(dǎo)向管，按照現(xiàn)有鎖腳錨桿技術(shù)，將圖3中的鋼花管6打入圍巖中；第五步，注水泥漿液加固圍巖。
[0036]施作噴射混凝土?xí)r，應(yīng)保證PVC管5露出混凝土層，以發(fā)揮其導(dǎo)向管作用；鋼花管的具體尺寸已在圖3中說明。
【權(quán)利要求】
1.用于膨脹性土層隧道初期支護(hù)的支護(hù)裝置，其特征在于:包括型鋼、導(dǎo)向管和大鎖腳，所述型鋼兩端固定在相鄰型鋼拱架支護(hù)上，且導(dǎo)向管插入帶孔型鋼的孔中，所述的大鎖腳插入到在噴射混凝土施作完成后，由導(dǎo)向管所鉆好的孔中。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述型鋼的兩端焊接在相鄰型鋼拱架支護(hù)上。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述型鋼搭接在中臺(tái)階拱腳處兩榀拱架之間，形成“橋式”結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述的型鋼采用工字鋼，型號(hào)為118?120，在型鋼中間打孔，孔的直徑為Φ 120mm。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述導(dǎo)向管為PVC管，其插入型鋼中間的孔中，PVC管的長度為40?50cm。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:所述的大鎖腳為Φ108mm無縫鋼花管，長6m，表面梅花形布置溢衆(zhòng)孔。
【文檔編號(hào)】E21D11/14GK203822331SQ201420081505
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年2月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月25日
【發(fā)明者】李樹忱, 李術(shù)才, 馮丙陽, 路剛, 王有余, 徐咸輝 申請人:山東大學(xué)