一種黃土隧道的支護(hù)裝置及支護(hù)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及隧道施工支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種濕陷性黃土隧道支護(hù)裝置及支護(hù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]黃土的濕陷性是黃土的一種特殊的工程地質(zhì)性質(zhì)。黃土具有在自重或外部荷重下，受水浸濕后結(jié)構(gòu)迅速破壞發(fā)生突然下沉的性質(zhì)。引起濕陷的原因是因?yàn)辄S土以粉粒和親水弱的礦物為主，具有大孔結(jié)構(gòu)，天然含水量小，具有粘粒的強(qiáng)結(jié)合水連結(jié)和鹽分的膠結(jié)連結(jié)，在干燥時(shí)可以承擔(dān)一定荷載而變形不大，但浸濕后，土粒連結(jié)顯著減弱，引起土結(jié)構(gòu)破壞產(chǎn)生濕陷變形。
[0003]廣泛分布于我國(guó)東北、西北、華中和華東部分地區(qū)的黃土多具濕陷性。黃土濕陷性對(duì)人類工程活動(dòng)的危害非常大，常使建筑物、渠道、庫(kù)岸造成破壞。因此，在濕陷性黃土地區(qū)進(jìn)行建筑時(shí)，要特別注意防止水的滲入，并采取必要的人工土質(zhì)改良或其他防治措施。但是隧道一般是采用錨桿加噴射混凝土的支護(hù)方法，由于噴射混凝土?xí)r必然夾帶有水，黃土吸收混凝土中的水份容易變得不穩(wěn)定，這使得黃土地區(qū)不適宜采用傳統(tǒng)的錨桿加噴射混凝土的支護(hù)方式。而適用于軟土的盾構(gòu)機(jī)由于是采用泥水平衡原理，在開挖面同樣會(huì)有水，使得開挖面黃土吸水容易變得不穩(wěn)定。現(xiàn)有的方法中還沒有在無(wú)水環(huán)境下進(jìn)行的支護(hù)方案，因此，研宄黃土地區(qū)全干環(huán)境下的隧道施工方法具有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的就是為了解決上述技術(shù)問題，提供了一種濕陷性黃土隧道的支護(hù)裝置及支護(hù)方法，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況調(diào)整鋼拱架的數(shù)量和間距，而且預(yù)制的鋼筋混凝土管片也使得隧道更加美觀。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種黃土隧道的支護(hù)裝置，包括:若干用于隧道支護(hù)的木板一和鋼拱架、預(yù)制的鋼筋混凝土管片以及填充在兩榀鋼拱架之間的木板二；
[0007]所述木板一設(shè)置在支護(hù)裝置的最外層，緊貼隧道洞壁且圍繞隧道一周，形成承載拱；在所述木板一的內(nèi)層間隔設(shè)置若干鋼拱架，所述鋼拱架緊貼木板一設(shè)置；在所述相鄰兩榀鋼拱架之間填充木板二，所述木板二與鋼拱架表面平齊；所述預(yù)制的鋼筋混凝土管片緊貼鋼拱架與木板二的內(nèi)層壁，設(shè)置在支護(hù)裝置的最內(nèi)層。
[0008]所述兩榀鋼拱架之間用鋼筋焊接固定。
[0009]所述木板一之間固定連接使得木板形成一個(gè)承載拱。
[0010]一種黃土隧道的支護(hù)方法，包括:
[0011]在隧道開挖完后，緊貼隧道洞壁架設(shè)若干用于隧道支護(hù)的木板一，所述木板一之間固定連接，形成承載拱；
[0012]緊貼木板一內(nèi)層間隔架設(shè)若干鋼拱架，相鄰兩榀鋼拱架之間用鋼筋焊接固定，相鄰兩榀鋼拱架之間的空隙填充合適大小的木板二，木板二與鋼拱架表面平齊；
[0013]間隔設(shè)定時(shí)間后安裝預(yù)制的鋼筋混凝土管片，在無(wú)水的環(huán)境下完成黃土隧道的支護(hù)。
[0014]本發(fā)明有益效果:
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種在無(wú)水環(huán)境下進(jìn)行隧道支護(hù)的方法。本發(fā)明具有施工方便，支護(hù)強(qiáng)度高，安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，整個(gè)過(guò)程都不需要用到水，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況調(diào)整鋼拱架的數(shù)量和間距，二襯采用預(yù)制的鋼筋混凝土管片比常規(guī)的錨噴混凝土更能確保施工質(zhì)量，而且預(yù)制的鋼筋混凝土管片也使得隧道更加美觀。
[0016]隧道開挖后立即架設(shè)木板和鋼拱架能在隧道開挖后及時(shí)給隧道提供支護(hù)力，及時(shí)的約束隧道的變形，有利于隧道的穩(wěn)定；木板一之間用釘子連接固定使得木板一自身形成了一個(gè)整體的承載拱，能有效防止隧道洞壁表面土體的脫落。
[0017]鋼拱架和木板一共同組成了承載拱，鋼拱架能提供很高的支護(hù)力，為主要的承重構(gòu)件，兩榀鋼拱架之間用鋼筋焊接固定使得鋼拱架成為穩(wěn)定的整體，防止鋼拱架失穩(wěn)破壞。
[0018]兩榀鋼拱架之間的空隙填充合適大小的木板，當(dāng)二襯施工后能使得一襯和二襯能夠緊密的結(jié)合在一起，共同受力，使隧道處于更加有利的受力狀態(tài)。
[0019]間隔一定的時(shí)間后再安裝預(yù)制的鋼筋混凝土管片能發(fā)揮隧道一定的自身承載力，減小隧道二襯的受力，增加隧道的安全儲(chǔ)備。預(yù)制的鋼筋混凝土管片也能更好的確保二襯的質(zhì)量；在無(wú)水的環(huán)境下完成黃土隧道的支護(hù)使其能避免黃土遇水產(chǎn)生濕陷性和膨脹性等危害。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明橫截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是本發(fā)明縱向結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]其中1.木板一，2.鋼拱架，3.預(yù)制的鋼筋混凝土管片，4.兩榀鋼拱架之間填充的木板二。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0024]如圖1和圖2所示為一種濕陷性黃土隧道的支護(hù)結(jié)構(gòu)，包括:隧道支護(hù)所采用的木板一 1，隧道支護(hù)所采用的鋼拱架2，預(yù)制的鋼筋混凝土管片3以及兩榀鋼拱架之間填充的木板二 4。
[0025]隧道支護(hù)分為兩次支護(hù)，里面的(靠近洞壁)稱作一襯，外面的稱作二襯，一襯為主要的受力構(gòu)件，二襯也承擔(dān)力，二襯主要作為安全儲(chǔ)備。
[0026]木板一 I和鋼拱架2組成一襯，木板一 I圍繞隧道一周，防止隧道表面土體脫落，形成承載拱，但木板一 I的強(qiáng)度低，需要鋼拱架2提供足夠的支護(hù)抗力，鋼拱架2間隔排列是為了節(jié)省造價(jià)，鋼拱架2之間填充木板二 4使得一襯成為一個(gè)共同的整體，有利于承擔(dān)隧道的圍壓。木板一 I圍繞隧道一周緊貼隧道洞壁，鋼拱架2緊貼木板一 1，即鋼拱架2支撐木板一 1，木板一 I支撐隧道。鋼拱架2之間也圍繞隧道一周填充木板二 4，使木板二 4表面和鋼拱架2表面平其，然后再緊貼鋼拱架2和填充的木板二 4安裝預(yù)制的混凝土管片3，預(yù)制的鋼筋混凝土管片3為二襯。
[0027]預(yù)制的鋼筋混凝土管片3直接一塊塊拼裝成一個(gè)完整的類似橢圓結(jié)構(gòu)，形成一個(gè)環(huán)形，類似于盾構(gòu)機(jī)管片拼裝。
[0028]具體實(shí)施是在隧道短進(jìn)尺開挖后立即架設(shè)若干木板一 I和鋼拱架2，木板一 I之間用釘子連接固定，然后兩榀鋼拱架2之間用幾根鋼筋焊接在一起，保證鋼拱架2的穩(wěn)定，避免鋼拱架失穩(wěn)，然后在兩榀鋼拱架2之間填充木板二 4，使得木板一 I和鋼拱架2共同組成一個(gè)整體，間隔一定的時(shí)間后再安裝預(yù)制的鋼筋混凝土管片3，在無(wú)水的環(huán)境下完成黃土隧道的支護(hù)。
[0029]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種黃土隧道的支護(hù)裝置，其特征是，包括:若干用于隧道支護(hù)的木板一和鋼拱架、預(yù)制的鋼筋混凝土管片以及填充在兩榀鋼拱架之間的木板二； 所述木板一設(shè)置在支護(hù)裝置的最外層，緊貼隧道洞壁且圍繞隧道一周，形成承載拱；在所述木板一的內(nèi)層間隔設(shè)置若干鋼拱架，所述鋼拱架緊貼木板一設(shè)置；在所述相鄰兩榀鋼拱架之間填充木板二，所述木板二與鋼拱架表面平齊；所述預(yù)制的鋼筋混凝土管片緊貼鋼拱架與木板二的內(nèi)層，設(shè)置在支護(hù)裝置的最內(nèi)層。
2.如權(quán)利要求1所述的一種黃土隧道的支護(hù)裝置，其特征是，所述兩榀鋼拱架之間用鋼筋焊接固定。
3.如權(quán)利要求1所述的一種黃土隧道的支護(hù)裝置，其特征是，所述木板一之間固定連接使得木板形成一個(gè)承載拱。
4.一種如權(quán)利要求1所述的黃土隧道的支護(hù)方法，其特征是，包括: 在隧道開挖完后，緊貼隧道洞壁架設(shè)若干用于隧道支護(hù)的木板一，所述木板一之間固定連接，形成承載拱； 緊貼木板一內(nèi)層間隔架設(shè)若干鋼拱架，相鄰兩榀鋼拱架之間用鋼筋焊接固定，相鄰兩榀鋼拱架之間的空隙填充合適大小的木板二，木板二與鋼拱架表面平齊； 間隔設(shè)定時(shí)間后安裝預(yù)制的鋼筋混凝土管片，在無(wú)水的環(huán)境下完成黃土隧道的支護(hù)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種黃土隧道的支護(hù)裝置及支護(hù)方法，包括：木板一設(shè)置在支護(hù)裝置的最外層，緊貼隧道洞壁且圍繞隧道一周，形成承載拱；在所述木板一的內(nèi)層間隔設(shè)置若干鋼拱架，所述鋼拱架緊貼木板一設(shè)置；在所述相鄰兩榀鋼拱架之間填充木板二，所述木板二與鋼拱架表面平齊；所述預(yù)制的鋼筋混凝土管片緊貼鋼拱架與木板二的內(nèi)層，設(shè)置在支護(hù)裝置的最內(nèi)層。本發(fā)明有益效果：施工方便，支護(hù)強(qiáng)度高，安全可靠，整個(gè)過(guò)程都不需要用到水，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況調(diào)整鋼拱架的數(shù)量和間距，二襯采用預(yù)制的鋼筋混凝土管片比常規(guī)的錨噴混凝土更能確保施工質(zhì)量，而且預(yù)制的鋼筋混凝土管片也使得隧道更加美觀。
【IPC分類】E21D11-18, E21D11-02, E21D11-08
【公開號(hào)】CN104612708
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410811037
【發(fā)明人】王者超, 宗智, 李術(shù)才, 王永剛, 喬麗蘋, 韓友續(xù)
【申請(qǐng)人】山東大學(xué), 甘肅省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司
【公開日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2014年12月22日