CN106050261A - 一种内设箱形钢架的隧道初期支护构造 - Google Patents
一种内设箱形钢架的隧道初期支护构造 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106050261A CN106050261A CN201610409573.9A CN201610409573A CN106050261A CN 106050261 A CN106050261 A CN 106050261A CN 201610409573 A CN201610409573 A CN 201610409573A CN 106050261 A CN106050261 A CN 106050261A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- box
- section
- steelframe
- shaped steelframe
- support structure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title abstract description 23
- 239000010959 steel Substances 0.000 title abstract description 23
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims abstract description 41
- 239000011378 shotcrete Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 claims description 10
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 9
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 6
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 4
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 2
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/003—Linings or provisions thereon, specially adapted for traffic tunnels, e.g. with built-in cleaning devices
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/04—Lining with building materials
- E21D11/10—Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor
- E21D11/107—Reinforcing elements therefor; Holders for the reinforcing elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Architecture (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
Abstract
一种内设箱形钢架的隧道初期支护构造,以有效改善初期支护受力性能,避免钢架发生屈曲失稳,保证初期支护结构强度充分发挥。包括覆盖洞周围岩的喷射混凝土层,以及沿隧道开挖方向间隔埋设于喷射混凝土层内的钢架。所述钢架为横截面呈矩形的箱形钢架,该箱形钢架由一对相互垂直且焊接为一体的翼缘板、腹板构成,箱形钢架内除拱顶段外灌注填充混凝土。
Description
技术领域
本发明涉及隧道,特别涉及一种隧道初期支护构造。
背景技术
目前,暗挖隧道基本上均按新奥法原理施工,采用复合式衬砌支护,包括初期支护和二次衬砌。其中,初期支护和围岩共同组成的支护系统是主要承载结构,二次衬砌主要作为安全储备。
初期支护主要由喷射混凝土层、锚杆以及钢筋网片联合支护组成(简称喷锚支护),当隧道通过不良地质段以及软弱破碎带时,一般会采取在喷混凝土中设置工字钢、H型钢等辅助措施。
近年来,对六沾、兰渝、成兰、云桂、长昆等铁路调研发现,对于部分通过软弱破碎围岩、断层破碎带、软岩高地应力地段的隧道,初期支护中型钢钢架经常发生屈曲失稳而导致初期支护破坏。究其原因,由于型钢钢架为工字形或H形,其截面在X方向和Y方向抗弯刚度相差较大,再由于难以保证工字钢或H型钢靠隧道侧翼缘与腹板连接处喷射混凝土密实,造成喷混凝土对钢架的握裹力不能有效发挥。因此在高地应力地段,特别是当初期支护喷混凝土开裂后,对钢架的约束能力减弱,由于截面抗弯刚度不对称,由于平面外失稳而导致钢架发生屈曲。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种内设箱形钢架的隧道初期支护构造,以有效改善初期支护受力性能,避免钢架发生屈曲失稳,保证初期支护结构强度充分发挥。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下:
本发明的一种内设箱形钢架的隧道初期支护构造,包括覆盖洞周围岩的喷射混凝土层,以及沿隧道开挖方向间隔埋设于喷射混凝土层内的钢架,其特征是:所述钢架为横截面呈矩形的箱形钢架,该箱形钢架由一对相互垂直且焊接为一体的翼缘板、腹板构成,箱形钢架内除拱顶段外灌注填充混凝土。
本发明的有益效果是,箱形钢架截面抗弯刚度对称,不会发生平面外失稳,同时消除传统初期支护中工字钢架或H型钢架与喷射混凝土有死角不密实的问题,保证喷混凝土对钢架的有效握裹,充分发挥钢管喷射混凝土的结构强度;由于隧道周边受力不一致,根据支护结构受力情况,对受力较大的位置,可先于箱形钢架内灌注混凝土,增大截面抗弯刚度及抗压强度,从而实现匹配围岩压力的“不均衡”支护结构。
附图说明
本说明书包括如下五幅附图:
图1是本发明一种内设箱形钢架的隧道初期支护构造的立面布置图;
图2沿图1中I-I线的剖面图;
图3是本发明一种内设箱形钢架的隧道初期支护构造中箱形钢架的横断面示意图;
图4是本发明一种内设箱形钢架的隧道初期支护构造的横断面示意图;
图5是本发明一种内设箱形钢架的隧道初期支护构造的横断面示意图;
图中示出构件、部位名称及所对应标记:洞周围岩 10;喷射混凝土 20、初喷混凝土层 20a、复喷混凝土层 20b;箱形钢架 30,翼缘板 30a、腹板 30b、混凝土 31、拱顶段32、左侧边墙段 33、右侧边墙段 34、仰拱段 35;预留变形缝 40、二次衬砌 50。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
参照图1和图2,一种内设箱形钢架的隧道初期支护构造,包括覆盖洞周围岩10的喷射混凝土层20,以及沿隧道开挖方向间隔埋设于喷射混凝土层20内的钢架。参照图3,所述钢架为其横截面呈矩形的箱形钢架30,该箱形钢架30由一对相互垂直且焊接为一体的翼缘板30a、腹板30b构成,,箱形钢架30内除拱顶段32外灌注填充混凝土(31)。
参照图4,所述箱形钢架30由对接的左侧边墙段33、拱顶段32和右侧边墙段34构成,左侧边墙段33和右侧边墙段34内灌注填充混凝土31。参照图5,所述钢管钢架30由对接的左侧边墙段33、拱顶段32和、右侧边墙段34和仰拱段35构成,左侧边墙段33、右侧边墙段34级仰拱段35内灌注填充混凝土31。即根据支护结构受力情况,对受力较大的位置,可先于箱形钢架内灌注混凝土,增大截面抗弯刚度及抗压强度,从而实现匹配围岩压力的“不均衡”支护结构。
参照图2,所述喷射混凝土层20由初喷混凝土层20a和复喷混凝土层20b复合构成,初喷混凝土层20a覆盖洞周围岩10,复喷混凝土层20b覆盖箱形钢架30。初喷混凝土层20a的厚度根据初期支护强度要求一般不小于4cm,架立箱形钢架30后,复喷混凝土层20b。
参照图1及图2,本发明的一种内设箱形钢架的初期支护构造与传统的初期支护喷射混凝土中埋设工字型钢架或H型钢架的支护结构相比较有如下实质性区别:
1、由于箱形钢架30截面为方形,截面抗弯刚度对称,不会发生平面外失稳,提高了初期支护结构的整体稳定性;
2、箱形钢架30消除传统初期支护中工字钢或H型钢与喷射混凝土有死角不密实的问题,保证喷混凝土对箱形钢架的有效握裹,充分发挥箱形钢架喷射混凝土的结构强度。
3、可根据隧道周边围岩压力情况,如果需要增加某段支护的强度和刚度,可以通过在箱形钢架30内灌注混凝土而方便地实现,避免了传统上依靠不断增加工字钢架或H型钢架高度的做法。
参照图4,隧道开挖后,以拱墙范围初期支护设置箱形钢架的结构为例,拱顶段32箱形钢架30内不灌注混凝土,与传统工字型或H型钢支护相比,可减小支护结构自身重力,减小结构内力。而对左侧边墙段33、右侧边墙段34的箱形钢架30在安装之前先灌注混凝土,增大支护结构截面刚度及抗压强度,减小偏心距,从而大大改善初期支护结构受力性能。
参照图5,隧道开挖后,以全环初期支护设置箱形钢架的结构为例,拱顶段32箱形钢架30内不灌注混凝土,与传统工字型或H型钢支护相比,可减小支护结构自身重力,减小结构内力。而对左侧边墙段33、右侧边墙段34及仰拱段35的箱形钢架30在安装之前先灌注混凝土,增大支护结构截面刚度及抗压强度,减小偏心距,从而大大改善初期支护结构受力性能。
以上所述只是用图解说明本发明一种内设箱形钢架的初期支护构造的一些原理,并非是要将本发明局限在所示和所述的具体结构和适用范围内,故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物,均属于本发明所申请的专利范围。
Claims (4)
1.一种内设箱形钢架的初期支护构造,包括覆盖洞周围岩(10)的喷射混凝土层(20),以及沿隧道开挖方向间隔埋设于喷射混凝土层(20)内的钢架,其特征是:所述钢架为其横截面呈矩形的箱形钢架(30),该箱形钢架(30)由一对相互垂直且焊接为一体的翼缘板(30a)、腹板(30b)构成,箱形钢架(30)内除拱顶段(32)外灌注填充混凝土(31)。
2.如权利要求1所述的一种内设箱形钢架的初期支护构造,其特征是:所述箱形钢架(30)由对接的左侧边墙段(33)、拱顶段(32)和右侧边墙段(34)构成,左侧边墙段(33)和右侧边墙段(34)内灌注填充混凝土(31)。
3.如权利要求1所述的一种内设箱形钢架的初期支护构造,其特征是:所述箱形钢架(30)由对接的左侧边墙段(33)、拱顶段(32)、右侧边墙段(34)和仰拱段(35)构成,左侧边墙段(33)、右侧边墙段(34)和仰拱段(35)内灌注填充混凝土(31)。
4.如权利要求1、2或3所述的一种内设箱形钢架的初期支护构造,其特征是:所述喷射混凝土层(20)由初喷混凝土层(20a)和复喷混凝土层(20b)复合构成,初喷混凝土层(20a)覆盖洞周围岩(10),复喷混凝土层(20b)覆盖箱形钢架(30)。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610409573.9A CN106050261A (zh) | 2016-06-12 | 2016-06-12 | 一种内设箱形钢架的隧道初期支护构造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610409573.9A CN106050261A (zh) | 2016-06-12 | 2016-06-12 | 一种内设箱形钢架的隧道初期支护构造 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106050261A true CN106050261A (zh) | 2016-10-26 |
Family
ID=57171266
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610409573.9A Pending CN106050261A (zh) | 2016-06-12 | 2016-06-12 | 一种内设箱形钢架的隧道初期支护构造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106050261A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108952759A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-12-07 | 昆明理工大学 | 一种使用钢管混凝土和叠合板的隧道衬砌结构及施工方法 |
CN113982629A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-01-28 | 成都未来智隧科技有限公司 | 隧道支护结构 |
CN114320362A (zh) * | 2021-12-18 | 2022-04-12 | 中国建筑一局(集团)有限公司 | 一种复杂区穿山公路隧道初支结构及支护方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4524800B2 (ja) * | 2005-08-01 | 2010-08-18 | 羽田コンクリート工業株式会社 | トンネル用アーチ部材 |
CN102877862A (zh) * | 2012-10-18 | 2013-01-16 | 山东大学 | 基于矿用u型钢的约束混凝土定量让压拱架 |
CN202900283U (zh) * | 2012-11-01 | 2013-04-24 | 济南城建集团有限公司 | 钢管混凝土支护结构 |
CN103615273A (zh) * | 2013-12-04 | 2014-03-05 | 山东大学 | 方钢约束混凝土拱架壁后充填锚注支护体系及施工方法 |
CN104818997A (zh) * | 2015-04-28 | 2015-08-05 | 中铁工程设计咨询集团有限公司 | 隧道内预制拱架初支结构及其制备方法 |
CN104847374A (zh) * | 2015-04-24 | 2015-08-19 | 长安大学 | 软岩大变形隧道支护体系及其施工方法 |
CN205936633U (zh) * | 2016-06-12 | 2017-02-08 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种内设箱形钢架的隧道初期支护构造 |
-
2016
- 2016-06-12 CN CN201610409573.9A patent/CN106050261A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4524800B2 (ja) * | 2005-08-01 | 2010-08-18 | 羽田コンクリート工業株式会社 | トンネル用アーチ部材 |
CN102877862A (zh) * | 2012-10-18 | 2013-01-16 | 山东大学 | 基于矿用u型钢的约束混凝土定量让压拱架 |
CN202900283U (zh) * | 2012-11-01 | 2013-04-24 | 济南城建集团有限公司 | 钢管混凝土支护结构 |
CN103615273A (zh) * | 2013-12-04 | 2014-03-05 | 山东大学 | 方钢约束混凝土拱架壁后充填锚注支护体系及施工方法 |
CN104847374A (zh) * | 2015-04-24 | 2015-08-19 | 长安大学 | 软岩大变形隧道支护体系及其施工方法 |
CN104818997A (zh) * | 2015-04-28 | 2015-08-05 | 中铁工程设计咨询集团有限公司 | 隧道内预制拱架初支结构及其制备方法 |
CN205936633U (zh) * | 2016-06-12 | 2017-02-08 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种内设箱形钢架的隧道初期支护构造 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
刘迎春等: "《上承式拉索组合拱桥静力性能研究》", 《公路》 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108952759A (zh) * | 2018-06-27 | 2018-12-07 | 昆明理工大学 | 一种使用钢管混凝土和叠合板的隧道衬砌结构及施工方法 |
CN113982629A (zh) * | 2021-10-29 | 2022-01-28 | 成都未来智隧科技有限公司 | 隧道支护结构 |
CN113982629B (zh) * | 2021-10-29 | 2024-04-05 | 成都未来智隧科技有限公司 | 隧道支护结构 |
CN114320362A (zh) * | 2021-12-18 | 2022-04-12 | 中国建筑一局(集团)有限公司 | 一种复杂区穿山公路隧道初支结构及支护方法 |
CN114320362B (zh) * | 2021-12-18 | 2024-04-09 | 中国建筑一局(集团)有限公司 | 一种复杂区穿山公路隧道初支结构及支护方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108678771B (zh) | 穿越断层破碎带隧道初期支护及中隔壁加强支护装置 | |
CN104790974A (zh) | 一种采用特殊纵向连接件的城市地铁重叠盾构隧道管片结构 | |
CN106168057A (zh) | 一种装配式钢板条带混凝土组合剪力墙及其制作施工方法 | |
CN111828019B (zh) | 一种基于地震断裂带大断面特殊变形缝修建方法 | |
CN203684439U (zh) | 一种用于建筑物截柱安装隔震支座施工的支撑装置 | |
CN106050261A (zh) | 一种内设箱形钢架的隧道初期支护构造 | |
CN111577321A (zh) | 适用于碎屑片岩地层深埋隧道组合支护结构及其施工方法 | |
CN111577336A (zh) | 型钢与喷射混凝土组合劲性结构隧道支护体系及施工方法 | |
CN107130983A (zh) | 一种大断面隧道掘进施工格栅拱架加强支护方法 | |
US11753936B2 (en) | Composite support system based on steel-concrete support and shotcrete arch and construction process thereof | |
CN210530874U (zh) | 一种用于隧道初期支护的板式格栅钢架 | |
CN205714226U (zh) | 一种内设钢管钢架的隧道初期支护构造 | |
CN203702164U (zh) | 采用千斤顶活动支撑的暗挖隧道顶撑装置 | |
CN205936659U (zh) | 一种用于隧道初期支护的带加劲肋型钢钢架 | |
WO2020140405A1 (zh) | 基坑围护结构体系及其施工方法 | |
CN108798681B (zh) | 中洞法零距离穿越既有地铁车站的托换体系及其施工方法 | |
CN105888698A (zh) | 一种内设钢管钢架的隧道初期支护构造 | |
CN103924981B (zh) | 单拱大跨浅埋暗挖隧道加固体系及其施工方法 | |
CN205936633U (zh) | 一种内设箱形钢架的隧道初期支护构造 | |
CN112682062A (zh) | 一种小净距立体交叉隧道的施工方法 | |
CN104564109B (zh) | 抗土体扰动分体式盾构隧道管片支撑架 | |
CN216894442U (zh) | 一种多导洞联合开挖钢架连接装置 | |
CN104612728A (zh) | 一种贯穿已有巷道形成十字交叉点的巷道支护方法 | |
CN212177164U (zh) | 型钢与喷射混凝土组合劲性结构隧道支护体系 | |
CN104632246A (zh) | 一种大跨度地下结构 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161026 |