地下工程約束混凝土支護(hù)預(yù)應(yīng)力鋼絞線施工方法與結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地下工程領(lǐng)域，具體的說，是涉及一種地下工程約束混凝土支護(hù)預(yù)應(yīng)力鋼絞線施工方法與結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展，地下工程的支護(hù)體系越來越完善，目前比較成熟的支護(hù)體系“圍巖-填充體-支護(hù)結(jié)構(gòu)”三者形成一個共同的力學(xué)承載體系，但是在填充體部分中有一種更加創(chuàng)新的體系是三維預(yù)應(yīng)力鋼絞線壁后填充支架支護(hù)體系，包括支架、錨桿、錨索和三維預(yù)應(yīng)力鋼絞線系統(tǒng)，支架形成支護(hù)體系的內(nèi)承載結(jié)構(gòu)層，錨桿和錨索形成外承載結(jié)構(gòu)層，錨桿和錨索伸入到圍巖中，支架和圍巖之間填充由填充材料形成中間承載結(jié)構(gòu)層，支架和錨桿錨索之間通過三維預(yù)應(yīng)力鋼絞線系統(tǒng)做環(huán)向、徑向和軸向的三維連接，并施加預(yù)應(yīng)力。這樣可較充分發(fā)揮圍巖、填充體和支架本身的承載能力，有效的控制圍巖變形，提高巷道的穩(wěn)定性。
[0003]但是對三維預(yù)應(yīng)力鋼絞線施加預(yù)應(yīng)力沒有形成合理有效的機(jī)制，也因為施工流程冗雜的現(xiàn)象，造成施工效率低下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種地下工程約束混凝土支護(hù)預(yù)應(yīng)力鋼絞線施工方法與結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所提供的施工方法簡單易行，所需要的器械均為現(xiàn)有裝置，通過設(shè)計全新的穿孔方式，實現(xiàn)了支護(hù)體系的高效架設(shè)。
[0005]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種地下工程約束混凝土支護(hù)預(yù)應(yīng)力鋼絞線施工方法，包括如下步驟:
[0007]步驟一:開挖隧道，錨噴施工后，架設(shè)鋼管混凝土拱架，施做底拱，完成約束鋼管混凝土拱架安裝；
[0008]步驟二:鋼絞線起始端固定一個錨固夾頭，錨固夾頭將鋼絞線卡在拱架的穿索孔上，然后依次按照錨桿或錨索穿索孔-拱架穿索孔-錨桿或錨索穿索孔-拱架穿索孔的順序進(jìn)行穿孔，從而形成“W”型的連續(xù)網(wǎng)格；
[0009]步驟三:將穿出“W”型連續(xù)網(wǎng)格的鋼絞線連接到張拉機(jī)具，啟動張拉機(jī)具對鋼絞線施加預(yù)應(yīng)力，待預(yù)應(yīng)力達(dá)到要求的量值后停止張拉；
[0010]步驟四:然后將鋼絞線依次繼續(xù)穿出下一個“W”型連續(xù)網(wǎng)格；并重復(fù)步驟二和步驟三，最后將全部的鋼絞線施加上相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力。
[0011]優(yōu)選的，在“W”型連續(xù)網(wǎng)格的最后一個拱架穿索孔外給鋼絞線設(shè)置活動錨固夾頭，活動錨固夾頭將鋼絞線固定于拱架的穿索孔上。
[0012]優(yōu)選的，活動錨固夾頭套在鋼絞線外，鋼絞線在張拉機(jī)具的拉伸下能通過錨固夾頭向外延伸。
[0013]優(yōu)選的，活動錨固夾頭和穿索孔之間設(shè)置有墊圈、墊圈和活動錨固夾頭三者由內(nèi)向外依次緊貼在一起，墊圈承受活動錨固夾頭受到鋼絞線的回拉力，并將其均勻地傳給穿索孔。
[0014]優(yōu)選的，步驟二中，所述鋼絞線的起始端卡在鋼管混凝土拱架的拱腿起始端的穿索孔。
[0015]優(yōu)選的，步驟二中，被鋼絞線穿過穿索孔的錨桿或錨索固定于中間層填充物和圍巖上。
[0016]本發(fā)明還提供了一種地下工程約束混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括中間層填充物與鋼管混凝土拱架，所述鋼管混凝土拱架具有拱腿，且鋼管混凝土拱架上設(shè)有穿索孔，中間層填充物上設(shè)有錨桿或錨索，鋼絞線的一端固定于拱腿的下端，鋼絞線的另一端按照錨桿或錨索穿索孔-鋼管混凝土拱架穿索孔-錨桿或錨索穿索孔-鋼管混凝土拱架穿索孔的順序進(jìn)行穿孔最后固定于鋼管混凝拱架上，鋼絞線形成“W”型的支護(hù)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
[0017]上述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，固定于拱腿上的端部與固定錨固夾頭相連接，固定于鋼管混凝土拱架上端的鋼絞線的端部與活動錨固夾頭相連接，所述活動錨固夾頭與鋼管混凝土拱架的穿索孔之間設(shè)有墊圈，且穿孔完成后的鋼絞線被張拉機(jī)具施加預(yù)應(yīng)力。
[0018]本發(fā)明還提供了另一種地下工程約束混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括中間層填充物與鋼管混凝土拱架，所述鋼管混凝土拱架具有拱腿，且鋼管混凝土拱架上設(shè)有穿索孔，中間層填充物上設(shè)有錨桿或錨索，鋼絞線的一端固定于拱腿的下端，鋼絞線的另一端按照錨桿或錨索穿索孔-鋼管混凝土拱架穿索孔-錨桿或錨索穿索孔-鋼管混凝土拱架穿索孔的順序進(jìn)行穿孔最后固定于錨桿或錨索上，鋼絞線形成“W”型的支護(hù)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。
[0019]上述結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，固定于拱腿上的鋼絞線的端部與固定錨固夾頭相連接，固定于鋼管混凝土拱架上端的鋼絞線的端部與活動錨固夾頭相連接，所述活動錨固夾頭與鋼管混凝土拱架的穿索孔之間設(shè)有墊圈，且被穿孔完成后的鋼絞線被張拉機(jī)具施加預(yù)應(yīng)力。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:
[0021](I) 一次可以同時從拱架兩端的拱腿向中間對鋼絞線施加預(yù)應(yīng)力，使施工效率有所提高，甚至在穩(wěn)定性、安全和設(shè)備允許的情況下，可以同時安裝多品拱架與錨桿錨索的預(yù)應(yīng)力鋼絞線。
[0022](2)本發(fā)明所用到的裝置簡易，方法簡單易行。與目前地下工程常見的對鋼絞線施加預(yù)應(yīng)力的方式相比，能有效的提高速度和質(zhì)量，提高施工效率。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明的截面圖；
[0024]圖2是本發(fā)明的鋼絞線施工局部示意圖；
[0025]圖3是本發(fā)明中最后一個拱架穿索孔細(xì)部構(gòu)造示意圖；
[0026]其中:1、穿索孔，2、鋼絞線，3、張拉機(jī)具，4、鋼管混凝土拱架，5、錨桿，6、錨索，7、中間層填充物，8、固定錨固夾頭，9、活動錨固夾頭，10、墊圈。
【具體實施方式】
[0027]下面將結(jié)合附圖對本方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0028]實施例1:如圖1-3所示，
[0029]一種地下工程約束混凝土支護(hù)預(yù)應(yīng)力鋼絞線施工方法，包括如下步驟:
[0030]步驟一:開挖隧道，錨噴施工后，架設(shè)鋼管混凝土拱架4，施做底拱，完成約束鋼管混凝土拱架4安裝；
[0031]步驟二:鋼絞線2的起始端固定一個固定錨固夾頭8，固定錨固夾頭8將鋼絞線2卡在鋼管混凝土拱架4的穿索孔I上，鋼絞線2的起始端卡在鋼管混凝土拱架4的拱腿起始端的穿索孔I上，然后依次按照錨桿5或錨索6的穿索孔1-鋼管混凝土拱架4的穿索孔1-錨桿5或錨索6的穿索孔1-鋼管混凝土拱架4的穿索孔I的順序進(jìn)行穿孔，從而形成“W”型的連續(xù)網(wǎng)格；
[0032]被鋼絞線2穿過穿索孔I的錨桿5或錨索6均固定于中間層填充物7和外部圍巖上。
[0033]步驟三:將穿出“W”型連續(xù)網(wǎng)格的鋼絞線2連接到張拉機(jī)具3，啟動張拉機(jī)具3對鋼絞線2施加預(yù)應(yīng)力，待預(yù)應(yīng)力達(dá)到要求的量值后停止張拉；
[0034]步驟四:然后將鋼絞線2依次繼續(xù)穿出下一個“W”型連續(xù)網(wǎng)格；并重復(fù)步驟二和步驟三，最后將全部的鋼絞線施加上相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力。
[0035]在“W”型連續(xù)網(wǎng)格的最后一個鋼管混凝土拱架4的穿索孔I外給鋼絞線2設(shè)置活動錨固夾頭9，活動錨固夾頭9將鋼絞線2固定于鋼管混凝土拱架4的穿索孔上。
[0036]活動錨固夾頭9套在鋼絞線2外，鋼絞線2在張拉機(jī)具3的拉伸下能通過活動錨固夾頭9向外延伸，但是不能回縮。
[0037]活動錨固夾頭9和鋼管混凝土拱架4的最后一個穿索孔I之間設(shè)置有墊圈10、最后一個穿索孔1、墊圈10和活動錨固夾頭9三者由內(nèi)向外依次緊貼在一起，墊圈10承受活動錨固夾頭9受到鋼絞線2的回拉力，并將其均勻地傳給穿索孔I。
[0038]所述鋼絞線2的起始端可卡在鋼管混凝土拱架4拱腿部分起始端的穿索孔I上。
[0039]采用