一種波紋鋼隧道初期支護結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種由波紋鋼拱形骨架和噴射混凝土組合而成的隧道初期支護裝置,適用于在公路、鐵路隧道開挖后對圍巖的支撐裝置。屬地下工程施工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隧道在開挖過程中,為控制圍巖變形,防止隧道坍塌,開挖后,必須立即進行初期支護的施工,并將其作為永久承載結(jié)構(gòu)一部分。當前初期支護的結(jié)構(gòu)形式主要由噴射混凝土、錨桿、工字鋼或格柵鋼架等組合而成。該結(jié)構(gòu)形式存在的問題:一是由于工字鋼和格柵鋼架結(jié)構(gòu)尺寸較大,為滿足安裝條件,需擴大隧道的開挖斷面;二是工字鋼或格柵鋼架材料本身重量較重,安裝時存在工藝流程多且復(fù)雜,施工周期較長;三是工字鋼的環(huán)向連接是采用接頭板螺栓對接的方式連接,當隧道圍巖變形較大時,接頭位置的螺栓極易被擰變形后壓斷,導(dǎo)致隧道坍塌。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種波紋鋼隧道初期支護結(jié)構(gòu),可克服目前工字鋼或格柵鋼架支護所帶來的一系列問題,該裝置具有方便加工,強度高,施工便捷等特點。
[0004]實現(xiàn)本實用新型上述目的采用以下技術(shù)方案來完成:單元骨架為兩片鋼板首尾搭接成的弧形拱封閉環(huán),單元骨架的橫截面中部呈弧形突起,單元骨架沿隧道走向的榀與榀之間采用螺紋鋼筋連接成一體,噴射的混凝土包埋著單元骨架和螺紋鋼筋。
[0005]每榀單元骨架的跨徑為4?12.5m,榀間距為60?120cm,連接單元骨架的螺紋鋼筋直徑為20?24mm,螺紋鋼筋的間距為0.8?1.2m,包埋著單元骨架的混凝土為C20且包埋厚度為5?10cm,骨架鋼板的厚度為4?7_,鋼板寬度360?400_,弧形突起曲率半徑7 ?15mm0
[0006]兩片骨架鋼板搭接處采用螺栓固定,靠近鋼板端部一側(cè)的螺栓孔采用腰型孔,螺紋鋼筋與骨架鋼板的連接為焊接。
[0007]本實用新型的有益技術(shù)效果是:由于采用了兩半搭接的弧形拱鋼板結(jié)構(gòu),因此初期支護的尺寸可以大大減小,從而安裝容易,施工效率可大大提高;骨架鋼板的接頭采用了腰型孔配合螺栓固定,當隧道圍巖變形較大時,螺栓具有一定的活動余地,不會受損,保證了隧道施工質(zhì)量,同時該結(jié)構(gòu)也使安裝弧形拱封閉環(huán)的操作簡化,施工效率得到提高;骨架鋼板的截面采用弧形突起的筋條,可以大大增強弧形拱的力學強度,并且對隧道開挖后的圍巖形成一種柔性支護,整體結(jié)構(gòu)提供了足夠的強度并且具有一定的變形協(xié)調(diào)性,可以適應(yīng)一定的變形,同時對隧道出現(xiàn)的滲漏水現(xiàn)象可以起到良好的隔絕作用,提高了初期支護的效果。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型的弧形拱鋼板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2為本實用新型的弧形拱鋼板搭接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖3為本實用新型的弧形拱鋼板橫截面剖視圖。
[0011]圖4為本實用新型波紋鋼隧道初期支護的整體俯視圖。
[0012]附圖中各標號如下:I 骨架鋼板、2 搭接頭、3 螺檢、4 彈費墊圈、5一一螺帽、6—一螺孔、7—一腰型孔、8—一弧形突起、9一一螺紋鋼筋。
【具體實施方式】
[0013]參見各圖,兩片骨架鋼板I的首尾搭接頭2通過螺栓3連接成弧形拱封閉環(huán),構(gòu)成支撐隧道圍巖的支護單元骨架,骨架鋼板I的橫截面中部呈弧形突起8,單元骨架鋼板I沿隧道走向的榀與榀之間采用螺紋鋼筋9連接成一體,再在單元骨架鋼板I和螺紋鋼筋9上噴射混凝土進行包埋,即構(gòu)成了鋼隧道初期支護。骨架鋼板I所連接成的每榀弧形拱封閉環(huán)的跨徑為4?12.5m,榀間距為60?120cm,連接單元骨架的螺紋鋼筋9直徑為20?24mm,螺紋鋼筋9的間距為0.8?1.2m,包埋著單元骨架的混凝土為C20且包埋厚度為5?10cm,骨架鋼板I的厚度為4?7mm,鋼板寬度360?400mm,弧形突起8曲率半徑7?15mm。骨架鋼板I的搭接頭2采用兩排螺栓3固定,靠近鋼板端部一側(cè)的螺栓孔采用腰型孔7,從而在施工中板與板之間可快速準確的找到安裝位置進行快速連接,形成良好的嵌鎖機制,同時當圍巖變形時搭接頭2可以有一定的移動,避免了損壞。螺紋鋼筋9與骨架鋼板I的之間的連接采用焊接方式。
【主權(quán)項】
1.一種波紋鋼隧道初期支護結(jié)構(gòu),其特征在于:單元骨架為兩片鋼板首尾搭接成的弧形拱封閉環(huán),單元骨架的橫截面中部呈弧形突起,單元骨架沿隧道走向的榀與榀之間采用螺紋鋼筋連接成一體,噴射的混凝土包埋著單元骨架和螺紋鋼筋。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波紋鋼隧道初期支護結(jié)構(gòu),其特征在于:每榀單元骨架的跨徑為4?12.5m,榀間距為60?120cm,連接單元骨架的螺紋鋼筋直徑為20?24mm,螺紋鋼筋的間距為0.8?1.2m,包埋著單元骨架的混凝土為C20且包埋厚度為5?10cm,骨架鋼板的厚度為4?7mm,鋼板寬度360?400mm,弧形突起曲率半徑7?15mm。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的波紋鋼隧道初期支護結(jié)構(gòu),其特征在于:兩片骨架鋼板搭接處采用螺栓固定,靠近鋼板端部一側(cè)的螺栓孔采用腰型孔,螺紋鋼筋與骨架鋼板的連接為焊接。
【專利摘要】一種波紋鋼隧道初期支護結(jié)構(gòu)。本實用新型涉及一種由波紋鋼拱形骨架和噴射混凝土組合而成的隧道初期支護裝置,適用于在公路、鐵路隧道開挖后對圍巖的支撐裝置。屬地下工程施工技術(shù)領(lǐng)域。本實用新型支護結(jié)構(gòu)的單元骨架為兩片鋼板首尾搭接成的弧形拱封閉環(huán),單元骨架的橫截面中部呈弧形突起,單元骨架沿隧道走向的榀與榀之間采用螺紋鋼筋連接成一體,噴射的混凝土包埋著單元骨架和螺紋鋼筋。本實用新型的裝置具有方便加工,強度高,施工便捷等特點,可減小隧道初期支護結(jié)構(gòu)的厚度,較少開挖量,具有施工速度快、安全可靠,隧道使用年限長、抗震等特點。
【IPC分類】E21D11/18, E21D11/10
【公開號】CN204646267
【申請?zhí)枴緾N201520239597
【發(fā)明人】李國鋒
【申請人】云南公投建設(shè)集團有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年4月21日