CN204899951U - 一种适用于crd开挖的由波纹钢板替代传统钢格栅初期支护结构 - Google Patents

一种适用于crd开挖的由波纹钢板替代传统钢格栅初期支护结构 Download PDF

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Abstract

本实用新型提供一种适用于CRD开挖的由波纹钢板替代传统钢格栅初期支护结构,其特征在于:包括波纹钢板外壁和设置在波纹钢板外壁内侧的十字型支护结构,波纹钢板外壁为由四块弧型结构的波纹钢板构成的蛋型结构,十字型支护结构包括与四块波纹钢板一一对应的四块中隔壁波纹板,所述的波纹钢板外壁内侧通过十字型支护结构分为四个洞室,所述的波纹钢板外壁两侧通过工字型槽钢与围岩层连接,波纹钢板外壁与围岩层之间填充混凝土层;本实用新型用波纹钢板组合结构替代后可减小初支厚度,从而减小开挖断面,节省造价。

Description

一种适用于CRD开挖的由波纹钢板替代传统钢格栅初期支护结构
技术领域
[0001] 本实用新型涉及隧道初期支护结构技术领域,特别是涉及一种适用于CRD开挖的由波纹钢板替代传统钢格栅初期支护结构。
背景技术
[0002]目前用于隧道初期支护的结构类型基本上是单一的型钢(工字钢为主)或钢格栅,结构单一。在使用CRD开挖并进行隧道初期支护时,如每开挖一个小断面用钢格栅作初期支护时,喷射混凝土后不能立即承受荷载,必须经过一个养护的过程,因而施工进度受到一定的限制。且耗费大量钢材料,喷射混凝土既费材料又使施工环境恶劣,也增加了造价费用。钢格栅沿纵向非连续铺设,在承受围岩荷载时受力不均匀,且受力时受拉区混凝土会因开裂而提前退出工作。
发明内容
[0003] 鉴于以上所述现有技术的缺点,本实用新型的目的在于提供一种适用于CRD开挖的由波纹钢板替代传统钢格栅初期支护结构,用波纹钢板组合结构替代后可减小初支厚度,从而减小开挖断面,节省造价。
[0004] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种适用于CRD开挖的由波纹钢板替代传统钢格栅初期支护结构,其特征在于:包括波纹钢板外壁和设置在波纹钢板外壁内侧的十字型支护结构,波纹钢板外壁为由四块弧型结构的波纹钢板构成的蛋型结构,十字型支护结构包括与四块波纹钢板一一对应的四块中隔壁波纹板,所述的波纹钢板外壁内侧通过十字型支护结构分为四个洞室,所述的波纹钢板外壁两侧通过工字型槽钢与围岩层连接,波纹钢板外壁与围岩层之间填充混凝土层。
[0005] 所述的波纹钢板包括顺时针依次设置的第一波纹钢板、第二波纹钢板、第三波纹钢板和第四波纹钢板,第一波纹钢板和第二波纹钢板设置在波纹钢板外壁上侧,第三波纹钢板和第四波纹钢板设置在波纹钢板外壁下侧,第一波纹钢板和第二波纹钢板之间的连接处通过螺栓连接,第三波纹钢板和第四波纹钢板之间的连接处通过螺栓连接,第一波纹钢板与第四波纹钢板的连接处端部分别与第一工字型槽钢连接,第二波纹钢板与第三波纹钢板的连接处端部分别与第二工字型槽钢连接。
[0006] 进一步地,所述的第一工字型槽钢和第二工字型槽钢一侧通过螺栓与波纹钢板外壁连接,另一侧分别通过锁脚锚管与围岩层连接。
[0007] 所述的中隔壁波纹板包括L型结构的第一中隔壁波纹板、第二中隔壁波纹板、第三中隔壁波纹板和第四中隔壁波纹板,第一中隔壁波纹板、第二中隔壁波纹板、第三中隔壁波纹板和第四中隔壁波纹板的开口分别与第一波纹钢板、第二波纹钢板、第三波纹钢板和第四波纹钢板一一对应设置,第一中隔壁波纹板、第二中隔壁波纹板、第三中隔壁波纹板和第四中隔壁波纹板的两侧端部分别与对应的第一波纹钢板、第二波纹钢板、第三波纹钢板和第四波纹钢板的两端通过角钢间接连接或直接连接。
[0008] 所述的四块中隔壁波纹板之间相邻的侧面通过螺栓进行连接,螺栓设置在波纹钢板的谷底处。
[0009] 综上所述,本实用新型具有以下有益效果:
[0010] 本实用新型的初期支护结构无需使用喷射混凝土,改善了施工环境,使施工高效便捷,提高了施工进度,最大限度减少围岩扰动,通过波纹钢板外壁与围岩间有利的相互作用改善了整体受力特性,此波纹钢板外壁与灌注混凝土以抗剪连接件的方式有效连接,使两者作为钢-混凝土组合结构进而整体受力,充分利用波纹钢板抗拉压强度和灌注混凝土的抗压强度。
[0011] 波纹钢板外壁沿纵向连续铺设,无需设置传统钢格栅两榀之间的钢筋网,也省去纵向连接筋,使支护体系均匀受力。该结构使用较小波高和灌注厚度即可达到传统钢格栅的强度和刚度,故可进一步减小断面开挖,进一步降低造价。
附图说明
[0012] 图1为本实用新型的结构示意图。
[0013] 图2为波纹钢板外壁上侧和下侧的连接结构示意图。
[0014] 图3为波纹钢板外壁左侧和右侧的连接结构示意图。
[0015] 图4为相邻中隔壁波纹板的连接结构示意图。
[0016] 图5为角钢的安装结构示意图。
[0017] 图中,I围岩层、2混凝土层、31第一波纹钢板、32第二波纹钢板、33第三波纹钢板、34第四波纹钢板、41第一中隔壁波纹板、42第二中隔壁波纹板、43第三中隔壁波纹板、44第四中隔壁波纹板、5工字型槽钢、6角钢。
具体实施方式
[0018] 以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
[0019] 根据附图1、2、3、4所示:本实用新型提供一种适用于CRD开挖的由波纹钢板替代传统钢格栅初期支护结构,包括波纹钢板外壁和设置在波纹钢板外壁内侧的十字型支护结构,其中:
[0020] 所述的波纹钢板外壁为由四块弧型结构的波纹钢板构成的蛋型结构,四块波纹钢板包括顺时针依次设置的第一波纹钢板31、第二波纹钢板32、第三波纹钢板33和第四波纹钢板34,第一波纹钢板31和第二波纹钢板32设置在波纹钢板外壁上侧,第三波纹钢板33和第四波纹钢板34设置在波纹钢板外壁下侧;第一波纹钢板31和第二波纹钢板32之间的连接处搭接并通过螺栓连接固定,第三波纹钢板33和第四波纹钢板34之间的连接处搭接并通过螺栓连接固定;第一波纹钢板31与第四波纹钢板34的连接处端部分别与第一工字型槽钢51的上侧和下侧通过螺栓连接固定,使第一波纹钢板31与第四波纹钢板34通过第一工字型槽钢51连接为一个整体;第二波纹钢板32与第三波纹钢板33的连接处端部分别与第二工字型槽钢52的上侧和下侧通过螺栓连接固定,使第二波纹钢板32与第三波纹钢板33通过第二工字型槽钢52连接为一个整体;使得第一工字型槽钢51和第二工字型槽钢52的其中一个连接面与波纹钢板外壁连接,第一工字型槽钢51和第二工字型槽钢52另一个连接面抵靠在围岩层I内壁上,第一工字型槽钢51和第二工字型槽钢52分别通过各自的锁脚锚管7与围岩层I连接固定,锁脚锚管7穿过第一工字型槽钢51和第二工字型槽钢52深入至围岩层I内部,使得波纹钢板外壁整体固定完成,在波纹钢板外壁与围岩层I之间填充有混凝土层2 ;
[0021] 所述的十字型支护结构包括与四块波纹钢板--对应的四块中隔壁波纹板,四块中隔壁波纹板包括L型结构的第一中隔壁波纹板41、第二中隔壁波纹板42、第三中隔壁波纹板43和第四中隔壁波纹板44,第一中隔壁波纹板41、第二中隔壁波纹板42、第三中隔壁波纹板43和第四中隔壁波纹板44的开口分别与第一波纹钢板31、第二波纹钢板32、第三波纹钢板33和第四波纹钢板34 —一对应设置,使波纹钢板外壁内侧通过十字型支护结构分为四个洞室,即第一中隔壁波纹板41与第一波纹钢板31之间构成A洞室,第二中隔壁波纹板42与第二波纹钢板32之间构成B洞室,第三中隔壁波纹板43与第三波纹钢板33之间构成C洞室,第四中隔壁波纹板44与第四波纹钢板34之间构成D洞室;
[0022] 所述的第一中隔壁波纹板41、第二中隔壁波纹板42、第三中隔壁波纹板43和第四中隔壁波纹板44的两侧端部分别与对应的第一波纹钢板31、第二波纹钢板32、第三波纹钢板33和第四波纹钢板34的两端连接,其中第一中隔壁波纹板41与第一波纹钢板31靠近第四波纹钢板34 —侧的端部通过螺栓连接,第二中隔壁波纹板42与第二波纹钢板32靠近第三波纹钢板33 —侧的端部通过螺栓连接,其他中隔壁波纹板与波纹钢板的连接处均通过角钢6实现间接连接。
[0023] 根据附图5所示:所述的四块中隔壁波纹板之间相邻的侧面通过螺栓进行连接,螺栓设置在波纹钢板的谷底处。
[0024] 以上所述仅为本实用新型的优先实施方式,只要以基本相同手段实现本实用新型的目的技术方案,都属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种适用于CRD开挖的由波纹钢板替代传统钢格栅初期支护结构,其特征在于:包括波纹钢板外壁和设置在波纹钢板外壁内侧的十字型支护结构,波纹钢板外壁为由四块弧型结构的波纹钢板构成的蛋型结构,十字型支护结构包括与四块波纹钢板--对应的四块中隔壁波纹板,所述的波纹钢板外壁内侧通过十字型支护结构分为四个洞室,所述的波纹钢板外壁两侧通过工字型槽钢与围岩层连接,波纹钢板外壁与围岩层之间填充混凝土层。
2.根据权利要求1所述的一种适用于CRD开挖的由波纹钢板替代传统钢格栅初期支护结构,其特征在于:所述的波纹钢板包括顺时针依次设置的第一波纹钢板、第二波纹钢板、第三波纹钢板和第四波纹钢板,第一波纹钢板和第二波纹钢板设置在波纹钢板外壁上侧,第三波纹钢板和第四波纹钢板设置在波纹钢板外壁下侧,第一波纹钢板和第二波纹钢板之间的连接处通过螺栓连接,第三波纹钢板和第四波纹钢板之间的连接处通过螺栓连接,第一波纹钢板与第四波纹钢板的连接处端部分别与第一工字型槽钢连接,第二波纹钢板与第三波纹钢板的连接处端部分别与第二工字型槽钢连接。
3.根据权利要求2所述的一种适用于CRD开挖的由波纹钢板替代传统钢格栅初期支护结构,其特征在于:所述的第一工字型槽钢和第二工字型槽钢一侧通过螺栓与波纹钢板外壁连接,另一侧分别通过锁脚锚管与围岩层连接。
4.根据权利要求1所述的一种适用于CRD开挖的由波纹钢板替代传统钢格栅初期支护结构,其特征在于:所述的中隔壁波纹板包括L型结构的第一中隔壁波纹板、第二中隔壁波纹板、第三中隔壁波纹板和第四中隔壁波纹板,第一中隔壁波纹板、第二中隔壁波纹板、第三中隔壁波纹板和第四中隔壁波纹板的开口分别与第一波纹钢板、第二波纹钢板、第三波纹钢板和第四波纹钢板一一对应设置,第一中隔壁波纹板、第二中隔壁波纹板、第三中隔壁波纹板和第四中隔壁波纹板的两侧端部分别与对应的第一波纹钢板、第二波纹钢板、第三波纹钢板和第四波纹钢板的两端通过角钢间接连接或直接连接。
5.根据权利要求4所述的一种适用于CRD开挖的由波纹钢板替代传统钢格栅初期支护结构,其特征在于:所述的四块中隔壁波纹板之间相邻的侧面通过螺栓进行连接,螺栓设置在波纹钢板的谷底处。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106499414A (zh) * 2016-12-13 2017-03-15 青岛蓝天创先科技服务有限公司 一种双层波纹钢板叠加的隧道护衬及支护方法
CN107120124A (zh) * 2017-03-20 2017-09-01 中国铁道科学研究院铁道建筑研究所 一种用于隧道的支护方法
CN110593890A (zh) * 2019-08-16 2019-12-20 同济大学 一种隧道波纹钢双层初衬支护方法及结构

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