專利名稱：一種預(yù)防隧道變形沉降的組合鋼架結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于隧道支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種預(yù)防隧道變形沉降的組合鋼架結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隧道變形沉降是隧道中施工過(guò)程中的一種主要病害，尤其是在軟巖、膨脹巖、斷層破碎帶、土質(zhì)及高地應(yīng)力軟巖地層等，過(guò)大的變形沉降不僅會(huì)導(dǎo)致支護(hù)侵限，甚至導(dǎo)致隧道坍塌，而且還會(huì)使后續(xù)施工風(fēng)險(xiǎn)極大，危及施工人員的安全，增加工程造價(jià)，影響工程進(jìn)度。因此，控制隧道變形沉降是大跨、軟巖、膨脹巖等隧道施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前，隧道控制沉降方法主要有增加臨時(shí)仰拱、采用雙側(cè)壁或單側(cè)壁分部開(kāi)挖法等。這些措施雖然能較好地 控制隧道的沉降變形，但與臺(tái)階法相比，都存在施工工序繁瑣，施工空間狹小，不利于大型機(jī)械設(shè)備的使用，工程造價(jià)高，施工進(jìn)度緩慢等缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種造價(jià)較低、有利于機(jī)械化施工、工序簡(jiǎn)便、有效保護(hù)圍巖的預(yù)防隧道變形沉降的組合鋼架結(jié)構(gòu)，適用于適用于隧道圍巖為土質(zhì)、軟巖、膨脹巖等地質(zhì)情況。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種預(yù)防隧道變形沉降的組合鋼架結(jié)構(gòu)，設(shè)置有環(huán)形的鋼拱架，鋼拱架的拱部設(shè)置有上臺(tái)階鋼拱架接頭，鋼拱架的拱腰部設(shè)置有中臺(tái)階鋼拱架接頭，其特征在于所述的鋼拱架的上臺(tái)階鋼拱架接頭或中臺(tái)階鋼拱架接頭處焊接有“L”形的拱架牛腿，“L”形缺口朝向鋼拱架。所述的鋼拱架為環(huán)向的工字鋼或H型鋼架。所述的拱架牛腿處設(shè)置有直接伸入圍巖的鎖腳錨桿。所述的鋼拱架在每?jī)砷g設(shè)置托梁，托梁的中部或兩側(cè)設(shè)置有伸入基巖的托梁微樁，微樁內(nèi)注漿加固圍巖。所述的托梁為槽鋼，并與每榀鋼拱架采用螺栓連接。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)(I)鋼架加固簡(jiǎn)單鋼架與拱架牛腿在工廠內(nèi)或工廠化集中加工，并焊接成型。(2)施工工序簡(jiǎn)單采用臺(tái)階法開(kāi)挖，工序簡(jiǎn)單，施工空間大，有利于大型施工機(jī)械的施工，提高勞動(dòng)效率與施工安全度。(3)沉降控制效果好通過(guò)牛腿、鎖腳錨桿(管)、托梁微樁將初期支護(hù)拱架上壓力向圍巖深部傳遞，通過(guò)微樁注漿加固圍巖防止下臺(tái)階開(kāi)挖時(shí)圍巖崩落，增大支護(hù)與圍巖的接觸面積，防止拱架擠壓脫落及過(guò)大沉降。

[0015]圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)斷面圖；圖2是拱架牛腿與托梁組合大樣圖A ；圖3是托梁結(jié)構(gòu)正視圖；附圖標(biāo)記說(shuō)明如下I-拱架牛腿，2-鎖腳錨桿，3-上臺(tái)階鋼拱架接頭，4-中臺(tái)階鋼拱架接頭，5-鋼拱架，6-噴射混凝土初期支護(hù)，7- 二次襯砌 ，8-托梁，9-托梁微樁。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型所述的一種預(yù)防隧道變形沉降的組合鋼架結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置成環(huán)形的鋼拱架5和拱架牛腿I。鋼拱架5和拱架牛腿I的材料相同，為工字鋼或H型鋼。鋼拱架5的拱部設(shè)置有上臺(tái)階鋼拱架接頭3，鋼拱架5的拱腰部設(shè)置有中臺(tái)階鋼拱架接頭4，鋼拱架5的上臺(tái)階鋼拱架接頭3或中臺(tái)階鋼拱架接頭4處焊接有“L”形的拱架牛腿I。參見(jiàn)圖2，“L”形缺口朝向鋼拱架5，通過(guò)牛腿增加支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖的接觸面積。拱架牛腿I上設(shè)置有直接伸入圍巖的鎖腳錨桿2，朝向斜下方，設(shè)置兩根。鎖腳錨桿2也可采用管結(jié)構(gòu)。參見(jiàn)圖3，在每?jī)砷摴凹?之間設(shè)置托梁8，提高鋼架整體性，托梁8的中部或兩側(cè)設(shè)置有伸入基巖的托梁微樁9，托梁8為槽鋼，微樁9為打孔鋼管，鋼管內(nèi)注漿加固圍巖。本實(shí)用新型的使用原理是本裝置通過(guò)“L”形拱架I、鎖腳錨桿2、托梁8、托梁微樁9等的聯(lián)合作用，增大支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖的接觸面積，可以把拱架上壓力向圍巖深部傳遞，防止拱架擠壓脫落，有效控制變形。施工時(shí)，正常斷面開(kāi)挖完成后，在上臺(tái)階接頭3或中臺(tái)階接頭4處向圍巖內(nèi)進(jìn)行局部擴(kuò)挖成一個(gè)三角形斷面，安裝組合式拱架，施工鎖腳錨桿2，預(yù)埋托梁8與鋼架5連接，打設(shè)微樁9，噴射混凝土 6，然后進(jìn)行中臺(tái)階或下臺(tái)階開(kāi)挖。
權(quán)利要求1.一種預(yù)防隧道變形沉降的組合鋼架結(jié)構(gòu)，設(shè)置有環(huán)形的鋼拱架(5)，鋼拱架(5)的拱部設(shè)置有上臺(tái)階鋼拱架接頭(3)，鋼拱架(5)的拱腰部設(shè)置有中臺(tái)階鋼拱架接頭(4)，其特征在于 所述的鋼拱架(5)的上臺(tái)階鋼拱架接頭(3)或中臺(tái)階鋼拱架接頭(4)處焊接有“L”形的拱架牛腿(I)，“ L”形缺口朝向鋼拱架(5 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種預(yù)防隧道變形沉降的組合鋼架結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述的鋼拱架(5)為環(huán)向的工字鋼或H型鋼架。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種預(yù)防隧道變形沉降的組合鋼架結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述的拱架牛腿(I)處設(shè)置有直接伸入圍巖的鎖腳錨桿(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種預(yù)防隧道變形沉降的組合鋼架結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述的鋼拱架(5)在每?jī)砷g設(shè)置托梁(8)，托梁(8)的中部或兩側(cè)設(shè)置有伸入基巖的托梁微樁(9),微樁(9)內(nèi)注衆(zhòng)加固圍巖。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種預(yù)防隧道變形沉降的組合鋼架結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述的托梁(8)為槽鋼，并與每榀鋼拱架(5)采用螺栓連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種預(yù)防隧道變形沉降的組合鋼架結(jié)構(gòu)。隧道控制較大沉降變形的方法主要有增加臨時(shí)仰拱、采用雙側(cè)壁或單側(cè)壁分部開(kāi)挖法等。這些與臺(tái)階法相比，但都存在施工工序繁瑣，工程造價(jià)高，施工進(jìn)度緩慢等缺點(diǎn)。本實(shí)用新型設(shè)置環(huán)形的鋼拱架，在上臺(tái)階或中臺(tái)階鋼架接頭處采用擴(kuò)大斷面，增設(shè)“L”形牛腿，“L”形缺口朝向鋼拱架，增大支護(hù)結(jié)構(gòu)與圍巖的接觸面積，拱架牛腿上設(shè)置伸入圍巖的鎖腳錨桿。在兩榀鋼架之間設(shè)置托梁，托梁的中部或兩側(cè)設(shè)置有打入基巖的托梁微樁，微樁內(nèi)注漿加固圍巖。本實(shí)用新型施工工序簡(jiǎn)單，有利于大型施工機(jī)械的使用，施工進(jìn)度快；控制沉降效果好，可以把拱架上壓力向圍巖深部傳遞，防止拱架擠壓脫落。
文檔編號(hào)E21D21/00GK202690082SQ20122024208
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月28日
發(fā)明者史彥文, 韓常領(lǐng), 丁小軍, 張武祥, 楊彥民, 曹校勇, 師偉, 徐智, 盧曉玲, 王萬(wàn)平, 胡蔓寧 申請(qǐng)人:中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司