CN210768831U - 一种在软弱围岩隧道中应用的刚柔结合的支护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及隧道工程领域，具体为一种在软弱围岩隧道中应用的刚柔结合的支护结构；包括：包括外层初期支护、内层初期支护和二次衬砌，所述外层初期支护紧贴围岩设置，外层初期支护为型钢钢架、钢筋网片和喷射混凝土组合，所述内层初期支护为柔性的格栅钢架、钢筋网片和喷射混凝土组合，所述二次衬砌为钢筋混凝土，外层初期支护、内层初期支护和二次衬砌叠加铺设；其有益效果为：本装置通过刚性的外层初期支护和柔性的内层初期支护相结合的方式，增加隧道支护结构的整体性，防止局部变形过大导致隧道结构的变形破坏。

Description

一种在软弱围岩隧道中应用的刚柔结合的支护结构

技术领域

本实用新型涉及隧道工程领域，具体为一种在软弱围岩隧道中应用的刚柔结合的支护结构。

背景技术

在软弱围岩，如程儿山隧道第三系弱胶结砂岩地层，边墙一次开挖高度超过1.5m，在重力作用下，无粘结的散砂就会坍塌。受施工条件的限制，边墙无法采用类似于拱部的超前小导管来预防漏砂，只能采取降低一次开挖高度和喷混凝土临时封闭等方法。随着一次开挖高度的降低，钢架节点数增多。施工时，受钢架加工及安装精度的影响，钢架节点处往往是结构受力的薄弱点，会导致隧道结构变形增大，严重时会发生结构破坏。

实用新型内容

本实用新型提供了一种在软弱围岩隧道中应用的刚柔结合的支护结构，有效的解决了上述背景技术中存在的问题，通过刚性的外层初期支护和柔性的内层初期支护相结合的方式，增加隧道支护结构的整体性，防止局部变形过大导致隧道结构的变形破坏。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案具体如下：

一种在软弱围岩隧道中应用的刚柔结合的支护结构，包括外层初期支护1、内层初期支护2和二次衬砌3，其特征在于：所述外层初期支护1紧贴围岩4设置，外层初期支护1为型钢钢架5、钢筋网片13和喷射混凝土组合，所述内层初期支护2为柔性的格栅钢架7、钢筋网片13和喷射混凝土组合，所述二次衬砌3为钢筋混凝土，外层初期支护1、内层初期支护2和二次衬砌3叠加铺设。

所述外层初期支护1中型钢钢架5为刚性的多单元组合的型钢钢架。

所述型钢钢架5之间通过型钢连接钢板6连接固定，在型钢连接板6上设有螺栓孔10，通过连接螺栓9将型钢钢架5固定。

所述内层初期支护2中格栅钢架7为柔性的整体式格栅钢架。

所述二次衬砌3与内层初期支护2之间设置防水层15。

所述格栅钢架7由格栅钢架主筋11和格栅钢架构造筋12组成，格栅钢架构造筋12焊接于格栅钢架主筋11内，且格栅钢架7之间通过格栅连接角钢8 连接固定，在格栅连接角钢8上设有螺栓孔10，通过连接螺栓9将格栅钢架固定。

本实用新型的有益效果为：1)松散的软弱围岩胶结性差，在重力作用下容易垮塌，分层开挖施作外层初期支护，型钢钢架、钢筋网片和喷射混凝土组成的刚性结构，抵抗了围岩压力，减小了因围岩失稳造成垮塌的可能性；

2)多单元的型钢钢架节点过多，而且受加工及安装精度的影响，使外层初期支护存在较多的薄弱点，整体性较差，在外层初期支护成环后设置内层初期支护，整体式的格栅钢架、钢筋网片、喷射混凝土形成的柔性结构，弥补了外层支护整体性差的缺陷，降低了隧道初期支护变形开裂的风险；

3)刚性的外层初期支护和柔性的内层初期支护相结合，刚性的外层初期支护有效的抵抗了松散围岩垮塌造成的压力，柔性的内层初期支护有效的抵抗了外层初期支护不均匀变形的压力，刚柔结合的结构使隧道受力更为合理；

4)钢筋混凝土二次衬砌能承受地层荷载压力，有足够的安全储备。

附图说明

图1为本实用新型应用时的结构示意图；

图2为型钢钢架示意图；

图3为格栅钢架示意图；

图4为型钢钢架连接示意图一；

图5为型钢钢架连接示意图二；

图6为格栅钢架连接示意图一；

图7为格栅钢架连接示意图二；

图8为格栅钢架连接示意图三；

图9为钢筋网片示意图；

图中所示：外层初期支护1，内层初期支护2，二衬衬砌3，围岩4，型钢钢架5，型钢连接钢板6，格栅钢架7，格栅连接角钢8，连接螺栓9，螺栓孔 10，格栅钢架主筋11，格栅钢架构造筋12，钢筋网片14，防水层15。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体的实施例进一步的说明本实用新型的技术方案：

实施例1

如图1所述的如图1所示，一种在软弱围岩隧道中应用的刚柔结合的支护结构，包括外层初期支护1、内层初期支护2和二次衬砌3。

如图2、图4和图5所示，外层初期支护1为刚性的多单元组合的型钢钢架 5、钢筋网片14和喷射混凝土的组合。外层初期支护1紧贴围岩4设置，外层初期支护1中钢架优选刚性的多单元组合的型钢钢架。型钢钢架5之间通过型钢连接钢板6连接固定，在型钢连接板6上设有螺栓孔10，通过连接螺栓9将型钢钢架5固定。

内层初期支护2为柔性的格栅钢架7、钢筋网片14和喷射混凝土的组合。内层初期支护2紧贴外层初期支护1设置，内层初期支护2中钢架优选柔性的整体式格栅钢架。格栅钢架7由格栅钢架主筋11和格栅钢架构造筋12组成，格栅钢架构造筋12焊接于格栅钢架主筋11内，且格栅钢架7之间通过格栅连接角钢8连接固定，在格栅连接角钢8上设有螺栓孔10，通过连接螺栓9将格栅钢架固定。

二次衬砌3为钢筋混凝土结构。二次衬砌3与内层初期支护2之间设置防水层15(仰拱位置视具体情况确定是否需要设置防水层)。

具体操作方式如下：分台阶开挖后，先架设外层初期支护1中型钢钢架5，再将钢筋网片13安装在型钢钢架5后面，并喷射外层初期支护1中混凝土至设计厚度，使型钢钢架、钢筋网片和喷射混凝土形成为刚性的结构。外层初期支护1成环后，安装内层初期支护2中格栅钢架7，再将钢筋网片13安装安装在格栅钢架7后面，并喷射内层初期支护2中混凝土至设计厚度，使格栅钢架、钢筋网片和喷射混凝土形成一个柔性的结构。紧贴内层初期支护2铺设防水层 15后，浇筑二次衬砌3的钢筋混凝土。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种在软弱围岩隧道中应用的刚柔结合的支护结构，包括外层初期支护、内层初期支护和二次衬砌，其特征在于：所述外层初期支护紧贴围岩设置，外层初期支护为型钢钢架、钢筋网片和喷射混凝土组合，所述内层初期支护为柔性的格栅钢架、钢筋网片和喷射混凝土组合，所述二次衬砌为钢筋混凝土，外层初期支护、内层初期支护和二次衬砌叠加铺设。

2.根据权利要求1所述的一种在软弱围岩隧道中应用的刚柔结合的支护结构，其特征在于：所述外层初期支护中型钢钢架为刚性的多单元组合的型钢钢架。

3.根据权利要求1所述的一种在软弱围岩隧道中应用的刚柔结合的支护结构，其特征在于：所述型钢钢架之间通过型钢连接钢板连接固定，在型钢连接板上设有螺栓孔，通过连接螺栓将型钢钢架固定。

4.根据权利要求1所述的一种在软弱围岩隧道中应用的刚柔结合的支护结构，其特征在于：所述内层初期支护为柔性的整体式格栅钢架。

5.根据权利要求1所述的一种在软弱围岩隧道中应用的刚柔结合的支护结构，其特征在于：所述二次衬砌与内层初期支护之间设置防水层。

6.根据权利要求1所述的一种在软弱围岩隧道中应用的刚柔结合的支护结构，其特征在于：所述内层初期支护为柔性的格栅钢架由格栅钢架主筋和格栅钢架构造筋组成，格栅钢架构造筋焊接于格栅钢架主筋内，且格栅钢架之间通过格栅连接角钢连接固定，在格栅连接角钢上设有螺栓孔，通过连接螺栓将格栅钢架固定。

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