CN209067220U - 一种炭质板岩大变形隧道抗沉降支承装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种炭质板岩大变形隧道抗沉降支承装置，其包括槽钢和注浆加固锚管；在炭质板岩大变形隧道上中下台阶钢拱架的连接板上方相邻的两榀钢拱架间通过所述槽钢连接，所述槽钢的腹板处设有通孔，所述注浆加固锚管从所述槽钢上的通孔穿过并斜插入炭质板岩大变形隧道的岩面内。本实用新型所提供的炭质板岩大变形隧道抗沉降支承装置，在隧道中下台阶及仰拱开挖前进行主动控制，相邻钢拱架间采用槽钢连接，使现有技术中的单榀拱架受力变为多榀拱架共同受力；同时相邻钢拱架间增设注浆加固锚管，尽可能限制钢拱架的自由变形，使其及时承担围岩变形引起的压力，是一种“事前控制”的抗沉降支承装置。

Description

一种炭质板岩大变形隧道抗沉降支承装置

技术领域

本实用新型涉及隧道施工装置，具体涉及一种炭质板岩大变形隧道抗沉降支承装置。

背景技术

在炭质板岩大变形隧道施工中，为了保障隧道的净空满足设计要求，一般在三台阶法施工中采用增加预留沉降量的方式，往往达到设计预留沉降量的2～3倍，这大大增加了隧道塌方的安全风险。另外，现有的在单根拱架设置锁脚锚杆(管)很难达到整体抗沉效果，或者发生变形沉降后采取增设临时横撑和竖撑、甚至改变开挖工法的方式进行事后处理。一旦变形发生很难控制，往往造成拱架扭曲变形甚至侵限二衬净空，需要拆换拱处理，安全质量风险大，且造成工期延误，严重影响了隧道的施工进度。

实用新型内容

本实用新型是为克服上述现有技术所存在的不足之处，而提供了一种炭质板岩大变形隧道抗沉降支承装置，将隧道钢架体系由“杆系”转化为“板系”，另外相邻钢拱架间增设注浆加固锚管，以提高钢拱架结构的承载能力、抗沉降能力以及安全稳定性。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种炭质板岩大变形隧道抗沉降支承装置，其包括槽钢和注浆加固锚管；在炭质板岩大变形隧道上中下台阶钢拱架的连接板上方相邻的两榀钢拱架间通过所述槽钢连接，所述槽钢的腹板处设有通孔，所述注浆加固锚管从所述槽钢上的通孔穿过并斜插入炭质板岩大变形隧道的岩面内。

作为优选，所述槽钢位于炭质板岩大变形隧道上中下台阶钢拱架的连接板上方30～50cm位置。

作为优选，所述注浆加固锚管与水平方向成20°～30°夹角。

作为优选，所述注浆加固锚管为圆柱形Ф89注浆加固锚管，其长度是6m。

作为优选，所述槽钢腹板处的通孔为圆孔，孔径为95mm。

作为优选，所述槽钢焊接在所述钢拱架上，所述注浆加固锚管焊接在所述槽钢的通孔上。

作为优选，所述槽钢堆焊在所述钢拱架上，所述注浆加固锚管堆焊在所述槽钢的通孔上。

本实用新型所提供的炭质板岩大变形隧道抗沉降支承装置，在隧道中下台阶及仰拱开挖前进行主动控制，相邻钢拱架间采用槽钢连接，使现有技术中的单榀拱架受力变为多榀拱架共同受力；同时相邻钢拱架间增设注浆加固锚管，尽可能限制钢拱架的自由变形，使其及时承担围岩变形引起的压力，是一种“事前控制”的抗沉降支承装置。与已有技术相比其技术效果体现在：增加了钢拱架体系的抗扭能力和整体稳定性，使隧道初期支护对围岩变形的约束能力有了较大的提高。有效避免了隧道分台阶开挖过程中，在中、下台阶及仰拱开挖后，使上中下台阶拱架悬空，造成上中下台阶的沉降；有效避免了在隧道发生变形沉降后需拆换拱造成的工期延误及施工中存在的安全质量风险。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中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实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的炭质板岩大变形隧道抗沉降支承装置使用状态侧视图；

图2为本实用新型实施例提供的炭质板岩大变形隧道抗沉降支承装置使用状态主视图。

附图标记说明：

1、钢拱架；2、槽钢；3、注浆加固锚管；4、连接板。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

如图1和图2所示，一种炭质板岩大变形隧道抗沉降支承装置，其包括槽钢2和注浆加固锚管3。

炭质板岩大变形隧道一般采用三台阶法施工，为了控制台阶及仰拱开挖过程中钢拱架1沉降变形，在炭质板岩大变形隧道台阶法开挖时，上中下台阶钢拱架1的连接板4上方约30～50cm位置相邻的两榀钢拱架1间通过所述槽钢2连接，槽钢2长度根据钢拱架1之间的间距确定。优选地，槽钢2与钢拱架1之间垂直设置。

在所述槽钢2的腹板中心钻孔，钻出通孔201，通孔201优选为圆孔，孔径为95mm。

所述注浆加固锚管3优选采用圆柱形Ф89注浆加固锚管，其长度优选为是6m。

所述注浆加固锚管3从所述槽钢2上的通孔201穿过并斜插入炭质板岩大变形隧道的岩面内。

如图1所示，所述注浆加固锚管3，其打设角度与水平方向成20°～30°施工为宜，也就是说，所述注浆加固锚管3与水平方向优选成20°～30°夹角。

所述槽钢2与钢拱架1之间采用焊接的方式固定，所述槽钢2与注浆加固锚管3之间也采用焊接的方式固定。

优选地，所述槽钢2与钢拱架1之间采用堆焊的方式固定，所述槽钢2与注浆加固锚管3之间也采用堆焊的方式固定。

上一级台阶Ф89注浆加固锚管3施工完成后，加强拱顶沉降监控量测，控制沉降变形满足要求后，方可开挖下一台阶。如沉降变形仍较大，可增加注浆加固锚管3的数量直至沉降可控。

本实施例所提供的炭质板岩大变形隧道抗沉降支承装置，在隧道中下台阶及仰拱开挖前进行主动控制，相邻钢拱架1间采用槽钢2连接，使现有技术中的单榀拱架受力变为多榀拱架共同受力；同时相邻钢拱架1间增设注浆加固锚管3，尽可能限制钢拱架的自由变形，使其及时承担围岩变形引起的压力，是一种“事前控制”的抗沉降支承装置。与已有技术相比其技术效果体现在：增加了钢拱架体系的抗扭能力和整体稳定性，使隧道初期支护对围岩变形的约束能力有了较大的提高。有效避免了隧道分台阶开挖过程中，在中、下台阶及仰拱开挖后，使上中下台阶拱架悬空，造成上中下台阶的沉降；有效避免了在隧道发生变形沉降后需拆换拱造成的工期延误及施工中存在的安全质量风险。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

Claims (7)

1.一种炭质板岩大变形隧道抗沉降支承装置，其特征在于，包括槽钢和注浆加固锚管；在炭质板岩大变形隧道上中下台阶钢拱架的连接板上方相邻的两榀钢拱架间通过所述槽钢连接，所述槽钢的腹板处设有通孔，所述注浆加固锚管从所述槽钢上的通孔穿过并斜插入炭质板岩大变形隧道的岩面内。

2.根据权利要求1所述的炭质板岩大变形隧道抗沉降支承装置，其特征在于，所述槽钢位于炭质板岩大变形隧道上中下台阶钢拱架的连接板上方30～50cm位置。

3.根据权利要求1所述的炭质板岩大变形隧道抗沉降支承装置，其特征在于，所述注浆加固锚管与水平方向成20°～30°夹角。

4.根据权利要求1所述的炭质板岩大变形隧道抗沉降支承装置，其特征在于，所述注浆加固锚管为圆柱形Ф89注浆加固锚管，其长度是6m。

5.根据权利要求4所述的炭质板岩大变形隧道抗沉降支承装置，其特征在于，所述槽钢腹板处的通孔为圆孔，孔径为95mm。

6.根据权利要求1所述的炭质板岩大变形隧道抗沉降支承装置，其特征在于，所述槽钢焊接在所述钢拱架上，所述注浆加固锚管焊接在所述槽钢的通孔上。

7.根据权利要求6所述的炭质板岩大变形隧道抗沉降支承装置，其特征在于，所述槽钢堆焊在所述钢拱架上，所述注浆加固锚管堆焊在所述槽钢的通孔上。