CN115653648A - 一种钢管混凝土桁架支护体系 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢管混凝土桁架支护体系,其特点是,包括钢管混凝土拱架,所述的钢管混凝土拱架为多个,钢管混凝土拱架为弧形,之间同间距排列,所述的钢管混凝土拱架之间通过平行或交错布置的桁架连接杆和设置在钢管混凝土拱架侧面的连接装置连接;所述的钢管混凝土拱架内部设混凝土;可以根据围岩变形收敛情况及时增加结构强度,对软岩大变形隧道围岩变形控制,具有很好的效果。
Description
技术领域
本发明涉及支护结构技术领域,具体地讲是一种钢管混凝土桁架支护体系;主要用于水利隧洞、交通隧道或煤矿巷道软岩大变形的支护。
背景技术
在水利隧洞、交通隧道或煤矿巷道工程建设中,受开挖卸荷扰动、软岩流变或渗流破坏,围岩发生挤压变形并侵占内部空间,严重时发生岩石垮落或塌方,造成严重的人员伤亡与经济损失。目前常规的做法是采用工字型钢拱架进行支护;但是工字型钢拱架作为薄壁型钢结构,极易发生平面内或平面外弯扭失稳,因此现场往往需要进行双层工字钢加强;双层工字钢支护难以保证纵向连接质量,无法有效改善薄壁型钢拱架的弯扭失稳特征,且施工工艺复杂,无法有效解决软岩大变形控制难题。
发明内容
本发明的目的是克服上述已有技术存在的不足,而提供一种钢管混凝土桁架支护体系,以解决现有拱架支护结构强度不足、结构破坏后无法加强的问题。
本发明提供的技术方案是:一种钢管混凝土桁架支护体系,其特殊之处在于,包括钢管混凝土拱架,所述的钢管混凝土拱架为多个,钢管混凝土拱架为弧形,之间同间距排列,所述的钢管混凝土拱架之间通过平行或交错布置的桁架连接杆和设置在钢管混凝土拱架侧面的连接装置连接;所述的钢管混凝土拱架内部设混凝土。
进一步地,所述的钢管混凝土拱架内部的混凝土掺入微膨胀剂与内养护剂。
进一步地,所述的钢管混凝土拱架内部的混凝土掺入钢纤维或树脂纤维。
进一步地,所述的钢管混凝土拱架外侧设置有连接装置,连接装置为双连接结构,既能连接沿纵向相邻的钢管混凝土拱架,也能连接上一层钢管混凝土拱架。
进一步地,所述的钢管混凝土拱架内侧设置有连接装置,连接装置为双连接结构,能分别连接下一层钢管混凝土桁架相邻的两根拱架。
进一步地,所述连接装置内部为转动轮,外部为固定轮;所述的转动轮内部设置桁架连接杆固定孔,外部设置转动轮固定孔,固定轮上设置固定销。
进一步地,所述桁架连接杆一端插入连接装置,桁架连接杆固定孔将桁架连接杆与转动轮固定一体,转动桁架连接杆,将桁架连接杆另一端插入相邻钢管混凝土拱架的连接装置,固定销插入转动轮固定孔,将连接装置与桁架连接杆固接为一整体。
本发明的有益效果:1、通过桁架连接杆与连接装置的应用,可以在单层支护结构无法有效控制围岩变形时增加支护层数,并保持两层桁架层之间的有效连接与高效装配;2、能够适应隧道软岩大变形支护需求,保证隧道安全建设。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明的平面布置图;
图3是本发明的桁架连接杆平行连接示意图;
图4是本发明的桁架连接杆交叉连接示意图;
图5是本发明的连接装置平面结构示意图。
其中,1钢管混凝土拱架,2桁架连接杆,3连接装置,4转动轮,5固定轮,6桁架连接杆固定孔,7转动轮固定孔,8固定销。
具体实施方式
为了更好地理解与实施,下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
如图1、2、3、4、5所示,一种钢管混凝土桁架支护体系,包括按一定间距排列的多个钢管混凝土拱架1,钢管混凝土拱架1为弧形,之间同间距排列,钢管混凝土拱架1之间通过平行或交错布置的桁架连接杆2和设置在钢管混凝土拱架侧面的连接装置3连接;钢管混凝土拱架1内部填加混凝土,混凝土内应掺入微膨胀剂与内养护剂,必要时掺入钢纤维或树脂纤维,保证内部混凝土质量;
钢管混凝土拱架1外部钢管可选用金属材质,也可选用玻璃钢材质;
钢管混凝土拱架1外侧设置有连接装置3,连接装置为双连接结构,既能连接沿纵向相邻的钢管混凝土拱架1,也能连接上一层钢管混凝土桁架结构;钢管混凝土拱架内侧设置有连接装置,连接装置为双连接结构,能分别连接下一层钢管混凝土桁架相邻的两根拱架;
连接装置3内部为转动轮4,外部为固定轮5,转动轮4内部设置桁架连接杆固定孔6,外部设置转动轮固定孔7,固定轮5上设置固定销8;
将桁架连接杆3一端插入连接装置3,桁架连接杆固定孔6将连接杆2与转动轮4固定一体,转动桁架连接杆2,将桁架连接杆2另一端插入相邻钢管混凝土拱架1的连接装置3,固定销8插入转动轮固定孔7,将连接装置3与桁架连接杆2固接为一整体。
本发明的一种钢管混凝土桁架支护体系,当单层钢管混凝土桁架支护体系无法有效控制住围岩变形时,为了进一步提高桁架支护结构强度,可在内侧增加桁架层数,两层桁架之间钢管混凝土拱架交错布置,相邻钢管混凝土拱架通过桁架连接杆斜交相连;
每层钢管混凝土桁架单独施工;施工第一环时,先拼装单环钢管混凝土拱架,打设锁脚锚杆,使用桁架连接杆进行连接;施工第二环时,先拼装单环钢管混凝土拱架,然后与上一环拱架进行连接,随后沿纵向连接第二环内的钢管混凝土拱架。
应当理解的是,本说明书未详细阐述的技术特征都属于现有技术。尽管上面结合附图对本发明的实施方式进行了描述,但是本发明并不局限于上述具体的实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,并不是限制性的,本领域的普通技术人员均可以在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围的情况下,还可以做出更多的形式,这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种钢管混凝土桁架支护体系,其特征在于,包括钢管混凝土拱架,所述的钢管混凝土拱架为多个,钢管混凝土拱架为弧形,之间同间距排列,所述的钢管混凝土拱架之间通过平行或交错布置的桁架连接杆和设置在钢管混凝土拱架侧面的连接装置连接;所述的钢管混凝土拱架内部设混凝土。
2.根据权利要求1所述的一种钢管混凝土桁架支护体系,其特征在于,所述的钢管混凝土拱架内部的混凝土掺入微膨胀剂与内养护剂。
3.根据权利要求2所述的一种钢管混凝土桁架支护体系,其特征在于,所述的钢管混凝土拱架内部的混凝土掺入钢纤维或树脂纤维。
4.根据权利要求1所述的一种钢管混凝土桁架支护体系,其特征在于,所述的钢管混凝土拱架外侧设置有连接装置,连接装置为双连接结构,既能连接沿纵向相邻的钢管混凝土拱架,也能连接上一层钢管混凝土拱架。
5.根据权利要求1所述的一种钢管混凝土桁架支护体系,其特征在于,所述的钢管混凝土拱架内侧设置有连接装置,连接装置为双连接结构,能分别连接下一层钢管混凝土桁架相邻的两根拱架。
6.根据权利要求1或4或5所述的一种钢管混凝土桁架支护体系,其特征在于,所述连接装置内部为转动轮,外部为固定轮;所述的转动轮内部设置桁架连接杆固定孔,外部设置转动轮固定孔,固定轮上设置固定销。
7.根据权利要求6所述的一种钢管混凝土桁架支护体系,其特征在于,所述桁架连接杆一端插入连接装置,桁架连接杆固定孔将桁架连接杆与转动轮固定一体,转动桁架连接杆,将桁架连接杆另一端插入相邻钢管混凝土拱架的连接装置,固定销插入转动轮固定孔,将连接装置与桁架连接杆固接为一整体。
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