CN112554912A - 一种用于隧道初期施工支撑的钢格栅联合支护 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于隧道初期施工支撑的钢格栅联合支护，设置在隧道内，包括喷射混凝土和多个格栅拱架，隧道的两侧壁表面均固定连接有一条限位滑轨，多个钢格栅支护的两侧通过限位滑座分别滑动连接在两条限位滑轨上，钢格栅支护上滑动连接有多个加固组件，通过设置限位滑轨，可与安装在格栅拱架上的限位滑座配合，从而可实现在场外对拱架进行预装，再通过限位滑轨直接移动至标定的安装位置，无需在进行混凝土喷射后在施工现场安装拱架，可有效提高现场施工效率，缩短了施工工期。
Description
技术领域
本发明涉及隧道工程技术领域，具体为一种用于隧道初期施工支撑的钢格栅联合支护。
背景技术
隧道是修建在地下或水下或者在山体中，铺设铁路或修筑公路供机动车辆通行的建筑物。根据其所在位置可分为山岭隧道、水下隧道和城市隧道三大类。为缩短距离和避免大坡道而从山岭或丘陵下穿越的称为山岭隧道；为穿越河流或海峡而从河下或海底通过的称为水下隧道；为适应铁路通过大城市的需要而在城市地下穿越的称为城市隧道。这三类隧道中修建最多的是山岭隧道。
随着我国交通路网的不断建设，隧道工程越来越多的出现在线路规划中，可以预见穿越膨胀性土层隧道的建设将成为困扰隧道工作者的一大难题。基于新奥法理论，目前在膨胀性土层隧道初期支护中大多采用拱架结合喷射混凝土的支护技术，其中所用拱架主要有型钢拱架和格栅拱架，但两种拱架的各自特点限制了初期支护对隧道围岩支护作用的发挥。
格栅拱架作为一种新型支护拱架，与喷射混凝土结合良好，形成钢筋混凝土结构体系，并能与围岩形成一体，有利于提高围岩的自承载能力；且具有明显的各向同性、等强度、等刚度和等稳定性的优点，但安装施工耗时长，不利于施工作业效率的提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于隧道初期施工支撑的钢格栅联合支护，解决上述技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于隧道初期施工支撑的钢格栅联合支护，设置在隧道内，包括喷射混凝土和多个格栅拱架，所述隧道的两侧壁表面均固定连接有一条限位滑轨，多个所述钢格栅支护的两侧通过限位滑座分别滑动连接在两条限位滑轨上，所述钢格栅支护上滑动连接有多个加固组件。
优选的，所述格栅拱架包括两条上弦杆和两条下弦杆，所述上弦杆和下弦杆均为U型结构，两条所述上弦杆与隧道的内壁表面贴合，两条所述下弦杆和上弦杆之间固定连接有多组桁架单元。
优选的，所述桁架单元包括横腹杆，所述横腹杆固定连接在相邻的两条上弦杆和两条下弦杆之间，相邻的两条横腹杆之间交叉固定连接有两条斜腹杆。
优选的，多个所述加固组件分别滑动连接在相邻的两组桁架单元之间，所述格栅拱架的两侧壁表面固定连接多个限位挡板，多个所述限位挡板分别位于两组相邻的桁架单元之间，所述限位挡板的表面等距开设有多个位置固定孔。
优选的，所述加固组件包括活动座，所述活动座滑动连接在格栅拱架内，所述活动座上螺纹连接有加固锚杆，所述加固锚杆的内端固定连接有紧固盘，所述紧固盘的后端两侧均固定连接有一根握杆，所述加固锚杆的外端设有插入锥，所述插入锥的外周布设有止回凸齿。
优选的，所述活动座的相对两侧壁表面均开设有一个螺纹槽，所述螺纹槽内螺纹连接有固定螺栓，所述固定螺栓和位置固定孔相配合。
优选的，所述加固锚杆上还套设有加筋板，所述加筋板连接多个格栅拱架，所述加筋板位于紧固盘的内侧。
优选的，一种用于隧道初期施工支撑的钢格栅联合支护，具体包括以下施工方法：
步骤一，对隧道内部进行混凝土喷射施工，喷射混凝土分二次完成，即初喷和复喷；喷射混凝土以湿喷为主，含水量较大地段采用潮喷工艺；
步骤二，初喷在刷帮、找顶后进行，喷射混凝土厚度4～125px，及早快速封闭围岩，放炮后由人工在渣堆上喷护；
步骤三，在工厂内预先制作格栅拱架，并在混凝土喷射完成后的隧道内壁挂设钢筋网并装设限位滑轨；
步骤四，格栅拱架及其配件制作完成后，进行钢筋除锈和去污处理，格栅拱架内连接节点采用电焊焊接牢固后，将格栅拱架的两侧限位滑座与限位滑轨配合，并将格栅拱架推入隧道内部的标定位置处；
步骤五，在各格栅拱架上搭设加筋板，并在加筋板和活动座内插入加固锚杆；
步骤六，将活动座调节至合适位置后，将固定螺栓穿过位置固定孔固定活动座，并通过握杆转动紧固盘，带动加固锚杆插入隧道内部，并使紧固盘与加筋板贴合；
步骤七，对加固组件各部件的连接处进行焊接后，在相邻的格栅拱架支架加设垫块，并对格栅拱架进行混凝土复喷，将格栅拱架全部覆盖，使格栅拱架与喷混凝土共同受力；喷射混凝土先从拱脚或墙脚处向上喷射。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)该用于隧道初期施工支撑的钢格栅联合支护，通过设置限位滑轨，可与安装在格栅拱架上的限位滑座配合，从而可实现在场外对拱架进行预装，再通过限位滑轨直接移动至标定的安装位置，无需在进行混凝土喷射后在施工现场安装拱架，可有效提高现场施工效率，缩短了施工工期。
2)该用于隧道初期施工支撑的钢格栅联合支护，通过设置加固组件，可在格栅拱架对安装位置进行调节后连接拱架和隧道岩壁，可根据施工环境灵活调节加固锚杆的安装位置，且通过紧固盘可同时对各格栅拱架起到连接作用，对格栅拱架起到加固作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的安装结构示意图；
图3为本发明的加固组件的结构示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1隧道、2限位滑轨、3格栅拱架、4上弦杆、5下弦杆、6横腹杆、7斜腹杆、8限位挡板、9位置固定孔、10活动座、11加固锚杆、12紧固盘、13握杆、14插入锥、15止回凸齿、16固定螺栓、17加筋板、18限位滑座。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参阅图1～3，本发明提供以下种技术方案：
实施例一
一种用于隧道初期施工支撑的钢格栅联合支护，设置在隧道1内，包括喷射混凝土和多个格栅拱架3，隧道的两侧壁表面均固定连接有一条限位滑轨2，多个钢格栅支护的两侧通过限位滑座18分别滑动连接在两条限位滑轨2上，钢格栅支护上滑动连接有多个加固组件；通过设置限位滑轨2，可与安装在格栅拱架3上的限位滑座18配合，从而可实现在场外对拱架进行预装，再通过限位滑轨2直接移动至标定的安装位置，无需在进行混凝土喷射后在施工现场安装拱架，可有效提高现场施工效率，缩短了施工工期。
其中，格栅拱架3包括两条上弦杆4和两条下弦杆5，上弦杆4和下弦杆5均为U型结构，两条上弦杆4与隧道1的内壁表面贴合，两条下弦杆5和上弦杆4之间固定连接有多组桁架单元。
其中，桁架单元包括横腹杆6，横腹杆6固定连接在相邻的两条上弦杆4和两条下弦杆5之间，相邻的两条横腹杆6之间交叉固定连接有两条斜腹杆7。
其中，多个加固组件分别滑动连接在相邻的两组桁架单元之间，格栅拱架3的两侧壁表面固定连接多个限位挡板8，多个限位挡板8分别位于两组相邻的桁架单元之间，限位挡板8的表面等距开设有多个位置固定孔9；加固组件包括活动座10，活动座10滑动连接在格栅拱架3内，活动座10上螺纹连接有加固锚杆11，加固锚杆11的内端固定连接有紧固盘12，紧固盘12的后端两侧均固定连接有一根握杆13，加固锚杆11的外端设有插入锥14，插入锥14的外周布设有止回凸齿15；活动座10的相对两侧壁表面均开设有一个螺纹槽，螺纹槽内螺纹连接有固定螺栓16，固定螺栓16和位置固定孔9相配合；加固锚杆11上还套设有加筋板17，加筋板17连接多个格栅拱架3，加筋板17位于紧固盘12的内侧；通过设置加固组件，可在格栅拱架3对安装位置进行调节后连接格栅拱架3和隧道1岩壁，可根据施工环境灵活调节加固锚杆11的安装位置，且通过紧固盘12可同时对各格栅拱架3起到连接作用，对格栅拱架3起到加固作用。
实施例二
一种用于隧道初期施工支撑的钢格栅联合支护，具体包括以下施工方法：
步骤一，对隧道内部进行混凝土喷射施工，喷射混凝土分二次完成，即初喷和复喷；喷射混凝土以湿喷为主，含水量较大地段采用潮喷工艺；
步骤二，初喷在刷帮、找顶后进行，喷射混凝土厚度4～125px，及早快速封闭围岩，放炮后由人工在渣堆上喷护；
步骤三，在工厂内预先制作格栅拱架3，并在混凝土喷射完成后的隧道1内壁挂设钢筋网并装设限位滑轨2；
步骤四，格栅拱架3及其配件制作完成后，进行钢筋除锈和去污处理，格栅拱架3内连接节点采用电焊焊接牢固后，将格栅拱架3的两侧限位滑座18与限位滑轨2配合，并将格栅拱架3推入隧道1内部的标定位置处；
步骤五，在各格栅拱架3上搭设加筋板17，并在加筋板17和活动座10内插入加固锚杆11；
步骤六，将活动座10调节至合适位置后，将固定螺栓16穿过位置固定孔9固定活动座10，并通过握杆13转动紧固盘12，带动加固锚杆11插入隧道1内部，并使紧固盘12与加筋板17贴合；
步骤七，对加固组件各部件的连接处进行焊接后，在相邻的格栅拱架3支架加设垫块，并对格栅拱架进行混凝土复喷，将格栅拱架3全部覆盖，使格栅拱架3与喷混凝土共同受力；喷射混凝土先从拱脚或墙脚处向上喷射。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (8)
1.一种用于隧道初期施工支撑的钢格栅联合支护，设置在隧道(1)内，其特征在于，包括喷射混凝土和多个格栅拱架(3)，所述隧道的两侧壁表面均固定连接有一条限位滑轨(2)，多个所述钢格栅支护的两侧通过限位滑座(18)分别滑动连接在两条限位滑轨(2)上，所述钢格栅支护上滑动连接有多个加固组件。
2.根据权利要求1所述的一种用于隧道初期施工支撑的钢格栅联合支护，其特征在于，所述格栅拱架(3)包括两条上弦杆(4)和两条下弦杆(5)，所述上弦杆(4)和下弦杆(5)均为U型结构，两条所述上弦杆(4)与隧道(1)的内壁表面贴合，两条所述下弦杆(5)和上弦杆(4)之间固定连接有多组桁架单元。
3.根据权利要求2所述的一种用于隧道初期施工支撑的钢格栅联合支护，其特征在于，所述桁架单元包括横腹杆(6)，所述横腹杆(6)固定连接在相邻的两条上弦杆(4)和两条下弦杆(5)之间，相邻的两条横腹杆(6)之间交叉固定连接有两条斜腹杆(7)。
4.根据权利要求1所述的一种用于隧道初期施工支撑的钢格栅联合支护，其特征在于，多个所述加固组件分别滑动连接在相邻的两组桁架单元之间，所述格栅拱架(3)的两侧壁表面固定连接多个限位挡板(8)，多个所述限位挡板(8)分别位于两组相邻的桁架单元之间，所述限位挡板(8)的表面等距开设有多个位置固定孔(9)。
5.根据权利要求1所述的一种用于隧道初期施工支撑的钢格栅联合支护，其特征在于，所述加固组件包括活动座(10)，所述活动座(10)滑动连接在格栅拱架(3)内，所述活动座(10)上螺纹连接有加固锚杆(11)，所述加固锚杆(11)的内端固定连接有紧固盘(12)，所述紧固盘(12)的后端两侧均固定连接有一根握杆(13)，所述加固锚杆(11)的外端设有插入锥(14)，所述插入锥(14)的外周布设有止回凸齿(15)。
6.根据权利要求5所述的一种用于隧道初期施工支撑的钢格栅联合支护，其特征在于，所述活动座(10)的相对两侧壁表面均开设有一个螺纹槽，所述螺纹槽内螺纹连接有固定螺栓(16)，所述固定螺栓(16)和位置固定孔(9)相配合。
7.根据权利要求5所述的一种用于隧道初期施工支撑的钢格栅联合支护，其特征在于，所述加固锚杆(11)上还套设有加筋板(17)，所述加筋板(17)连接多个格栅拱架(3)，所述加筋板(17)位于紧固盘(12)的内侧。
8.根据权利要求1～7所述的一种用于隧道初期施工支撑的钢格栅联合支护，其特征在于，具体包括以下施工方法：
步骤一，对隧道内部进行混凝土喷射施工，喷射混凝土分二次完成，即初喷和复喷；喷射混凝土以湿喷为主，含水量较大地段采用潮喷工艺；
步骤二，初喷在刷帮、找顶后进行，喷射混凝土厚度4～125px，及早快速封闭围岩，放炮后由人工在渣堆上喷护。
步骤三，在工厂内预先制作格栅拱架(3)，并在混凝土喷射完成后的隧道(1)内壁挂设钢筋网并装设限位滑轨(2)；
步骤四，格栅拱架(3)及其配件制作完成后，进行钢筋除锈和去污处理，格栅拱架(3)内连接节点采用电焊焊接牢固后，将格栅拱架(3)的两侧限位滑座(18)与限位滑轨(2)配合，并将格栅拱架(3)推入隧道(1)内部的标定位置处；
步骤五，在各格栅拱架(3)上搭设加筋板(17)，并在加筋板(17)和活动座(10)内插入加固锚杆(11)；
步骤六，将活动座(10)调节至合适位置后，将固定螺栓(16)穿过位置固定孔(9)固定活动座(10)，并通过握杆(13)转动紧固盘(12)，带动加固锚杆(11)插入隧道(1)内部，并使紧固盘(12)与加筋板(17)贴合；
步骤七，对加固组件各部件的连接处进行焊接后，在相邻的格栅拱架(3)支架加设垫块，并对格栅拱架进行混凝土复喷，将格栅拱架(3)全部覆盖，使格栅拱架(3)与喷混凝土共同受力；喷射混凝土先从拱脚或墙脚处向上喷射。
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