CN211819436U - 一种隧道用波纹钢支护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种隧道用波形钢支护结构，包括在隧道的拱圈、两侧边墙和仰拱内设置的波纹钢支护体，波纹钢支护体的截面为封闭的马蹄形多层结构；波纹钢支护体通过锚杆与隧道的拱圈、两侧边墙和仰拱岩体固定；波纹钢支护体包括由多块波纹钢板连接构成的波纹钢套圈，在波纹钢套圈与隧道的拱圈、两侧边墙和仰拱之间形成填充空间，填充空间内设置防水钢筋混凝土层；在仰拱上方的波纹钢套圈外浇筑路基层，路基层上端面铺设复合式路面；本实用新型隧道用波纹钢支护结构的受力好，具有良好的抗变形抗坍塌能力；波纹钢支护结构组装拼接简单快捷，能对围岩进行及时支护，施工人员安全风险低，综合造价大幅下降，经济效益显著；同时，波纹钢支护结构耐久性能优越，提高了隧道结构的整体寿命。

Description

一种隧道用波纹钢支护结构

技术领域

本实用新型涉及一种隧道支护结构，尤其涉及一种隧道用波纹钢支护结构。

背景技术

随着高速公路的飞速发展，公路隧道已经成为高速公路不可或缺的建筑，为了缩短两地之间的距离，遇山凿洞成为了最优选择，随着隧道建设量的增加，遇到不同的地质与不同的地层越来越多，就会不可避免地遇到一些软弱围岩隧道。

隧道支护的作用在于与围岩组成一个有足够安全度的隧道结构体系，能承受可能出现的各种荷载，保持隧道断面的使用净空，防止围岩进一步坍塌恶化，提供空气流通的光滑表面，所以在挖掘完每段隧道后必须及时进行支护，并且只有支护工艺与该处岩层的具体地质条件相适应，才能起到良好的抗变形，抗坍塌的效果。

隧道支护分为超前支护，初期支护以及二次衬砌支护。软围岩隧道一般采用由初期支护和二次衬砌支护构成的复合支护。现有的支护工艺中的初期支护大多是直接密贴隧道表面建立刚性初期支护，具体是采用喷射混凝土、锚杆、钢拱架等与围岩紧密贴合，约束围岩变形，但在此种支护结构在隧道通道外围岩层中的高应力作用，经常造成混凝土开裂、剥落以及拱型钢架扭曲变形，以至初次支护的变形侵占了二次衬砌的空间，造成二次衬砌无法实施，因此不得不拆除初期支护并重新支护，使工程成本和风险大幅增加。

发明内容

本实用新型提供一种隧道用波纹钢支护结构，解决现有技术中的支护结构力学结构不佳，经常造成混凝土开裂、剥落以及拱型钢架扭曲变形的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种隧道用波形钢支护结构，包括在隧道的拱圈、两侧边墙和仰拱内设置的波纹钢支护体，所述波纹钢支护体的截面为封闭的马蹄形多层结构；波纹钢支护体通过锚杆与隧道的拱圈、两侧边墙和仰拱岩体固定；所述波纹钢支护体包括波纹钢套圈，多块波纹钢板之间通过它们波峰波谷叠置后用锚杆、螺栓连接构成波纹钢套圈，在波纹钢套圈与隧道的拱圈、两侧边墙和仰拱之间形成填充空间，填充空间内设置防水钢筋混凝土层；在仰拱上方的波纹钢套圈外浇筑路基层，路基层上端面铺设复合式路面。

进一步的，沿隧道方向每间隔10m，所述波纹钢套圈截断为波纹钢套环体，相间隔的波纹钢套环体之间预留2-5cm的变形缝。

进一步的，所述多块波纹钢板之间叠置的重合缝隙内设置泡沫密封垫。

进一步的，所述波纹钢板分为A板和B板，A板和B板等宽且A板的长度大于B板，A板和B板沿隧道环向依次间隔连接，其中A板压覆在相邻的两个B板上方。

进一步的，所述波纹钢板的壁厚区间为2.5mm—12mm，波距*波高选型包括380mm*140mm、150mm*50mm、200mm*55mm、230mm*64mm、300mm*110mm或400mm*150mm，钢板材质包括Q345、Q235或Q355。

一种隧道用波纹钢支护结构，包括在隧道的拱圈和两侧边墙设置的波纹钢支护体，波纹钢支护体通过锚杆与隧道的拱圈和两侧边墙岩体固定；所述波纹钢支护体包括波纹钢顶棚，多块波纹钢板之间通过它们波峰波谷叠加后用锚杆、螺栓连接成片构成波纹钢顶棚，在波纹钢顶棚与隧道的拱圈、两侧边墙之间形成填充空间，填充空间内设置防水钢筋混凝土层；所述波纹钢顶棚的两侧底端通过角钢与隧道的台基栓接。

进一步的，沿隧道方向每间隔10m，所述波纹钢顶棚截断为波纹钢环体，相间隔的波纹钢环体之间预留2-5cm的变形缝。

进一步的，所述多块波纹钢板之间叠置的重合缝隙内设置泡沫密封垫。

进一步的，所述波纹钢板分为A板和B板，A板和B板等宽且A板的长度大于B板，A板和B板沿隧道环向依次间隔连接，其中A板压覆在相邻的两个B板上方。

进一步的，所述波纹钢板的壁厚区间为2.5mm—12mm，波距*波高选型包括380mm*140mm、150mm*50mm、200mm*55mm、230mm*64mm、300mm*110mm或400mm*150mm，钢板材质包括Q345、Q235或Q355。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型隧道用波纹钢支护结构的受力好，具有良好的抗变形抗坍塌能力；波纹钢支护结构组装拼接简单快捷，能对围岩进行及时支护，施工人员安全风险低，综合造价大幅下降，经济效益显著；同时，波纹钢支护结构耐久性能优越，提高了隧道结构的整体寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实施例的附图。

图1是本实用新型实施例1的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例2的整体结构示意图；

图3是本实用新型的波纹钢板连接局部示意图；

图4是图3的A-A侧剖视的局部图；

图5是图3的B-B侧剖视的局部图；

图6是本实用新型的波纹钢板示意图；

图中，1-拱圈，2-两侧边墙，3-仰拱，4-波纹钢套圈，5-波纹钢板，6-螺栓，7-防水钢筋混凝土层，8-路基层，9-复合式路面，10-泡沫密封垫，11-波纹钢顶棚,12-锚杆。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

实施例1：

参见图1、图3-图6所示的一种隧道用波形钢支护结构，包括在隧道的拱圈1、两侧边墙2和仰拱3内设置的波纹钢支护体，所述波纹钢支护体的截面为封闭的马蹄形，其为多层结构；波纹钢支护体通过锚杆12与隧道的拱圈1、两侧边墙2和仰拱3岩体锚固；波纹钢支护体包括波纹钢套圈4，多块波纹钢板5之间通过它们波峰波谷叠置后用锚杆12、螺栓6连接构成波纹钢套圈4，在波纹钢套圈4与隧道的拱圈1、两侧边墙2和仰拱3之间形成填充空间，填充空间的深度预留15cm，通过注浆在填充空间内设置防水钢筋混凝土层7；在仰拱3上方的波纹钢套圈4外浇筑路基层8，路基层8上端面铺设复合式路面9。

沿隧道中轴方向每间隔10m，波纹钢套圈4截断为波纹钢套环体，相间隔的波纹钢套环体之间预留2-5cm的变形缝。避免在外界因素作用下隧道产生变形对构造的破坏。

参见图3，在本实施例中，以隧道洞轴环向为基准，波纹钢板5横向连接布放；在其他实施例中，以隧道洞轴环向为基准，波纹钢板5也可纵向连接布放。

在多块波纹钢板5之间叠置的重合缝隙内设置泡沫密封垫10，防止多块波纹钢板5的接缝处漏水。

波纹钢板5分为A板和B板两种类型，A板和B板等宽且A板的长度大于B板，A板和B板沿隧道环向依次间隔连接，其中A板压覆在相邻的两个B板上方固定。

参见图6，波纹钢板的壁厚区间为2.5mm—12mm，波距*波高选型包括380mm*140mm、150mm*50mm、200mm*55mm、230mm*64mm、300mm*110mm或400mm*150mm，钢板材质包括Q345、Q235或Q355；本实施例中优选波距*波高*壁厚为380mm*140mm*5mm。

实施例2：

参见图2-图6所示的一种隧道用波纹钢支护结构，包括在隧道的拱圈1和两侧边墙2设置的波纹钢支护体，波纹钢支护体通过锚杆12与隧道的拱圈1和两侧边墙2岩体锚固；波纹钢支护体包括波纹钢顶棚11，波纹钢顶棚11为拱形结构，多块波纹钢板5之间通过它们波峰波谷叠加后用锚杆12、螺栓6连接成片构成波纹钢顶棚11，在波纹钢顶棚与隧道的拱圈1、两侧边墙2之间形成填充空间，填充空间的深度预留15cm，通过注浆在填充空间内设置防水钢筋混凝土层7；波纹钢顶棚11的两侧底端通过角钢与隧道的台基锚固并通过混凝土加固。

沿隧道方向每间隔10m，波纹钢顶棚11截断为波纹钢环体，相间隔的波纹钢环体之间预留2-5cm的变形缝。避免在外界因素作用下隧道产生变形对构造的破坏。

参见图3，在本实施例中，以隧道洞轴环向为基准，波纹钢板5横向连接布放；在其他实施例中，以隧道洞轴环向为基准，波纹钢板5也可纵向连接布放。

多块波纹钢板5之间叠置的重合缝隙内设置泡沫密封垫10，防止多块波纹钢板5接缝处漏水。

波纹钢板5分为A板和B板两种类型，A板和B板等宽且A板的长度大于B板，A板和B板沿隧道环向依次间隔连接，其中A板压覆在相邻的两个B板上方固定。

参见图6，波纹钢板的壁厚区间为2.5mm—12mm，波距*波高选型包括380mm*140mm、150mm*50mm、200mm*55mm、230mm*64mm、300mm*110mm或400mm*150mm，钢板材质包括Q345、Q235或Q355；本实施例中优选波距*波高*壁厚为380mm*140mm*5mm。

实施例3：

与实施例1和实施例2不同的是，在本实施例中，构成波纹钢支护结构的多块波纹钢板之间通过它们端部设置的法兰盘对接构成整片，构成波纹钢顶棚或者波纹钢套圈。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种隧道用波纹钢支护结构，其特征在于：包括在隧道的拱圈(1)、两侧边墙(2)和仰拱(3)内设置的波纹钢支护体，所述波纹钢支护体的截面为封闭的马蹄形多层结构；波纹钢支护体通过锚杆(12)与隧道的拱圈(1)、两侧边墙(2)和仰拱(3)岩体固定；所述波纹钢支护体包括波纹钢套圈(4)，多块波纹钢板(5)之间通过它们波峰波谷叠置后用锚杆(12)、螺栓(6)连接构成波纹钢套圈(4)，在波纹钢套圈(4)与隧道的拱圈(1)、两侧边墙(2)和仰拱(3)之间形成填充空间，填充空间内设置防水钢筋混凝土层(7)；在仰拱(3)上方的波纹钢套圈(4)外浇筑路基层(8)，路基层(8)上端面铺设复合式路面(9)。

2.根据权利要求1所述隧道用波纹钢支护结构，其特征在于：沿隧道方向每间隔10m，所述波纹钢套圈(4)截断为波纹钢套环体，相间隔的波纹钢套环体之间预留2-5cm的变形缝。

3.根据权利要求1或2所述隧道用波纹钢支护结构，其特征在于：所述多块波纹钢板(5)之间叠置的重合缝隙内设置泡沫密封垫(10)。

4.根据权利要求3所述隧道用波纹钢支护结构，其特征在于：所述波纹钢板(5)分为A板和B板，A板和B板等宽且A板的长度大于B板，A板和B板沿隧道环向依次间隔连接，其中A板压覆在相邻的两个B板上方并固定。

5.根据权利要求4所述隧道用波纹钢支护结构，其特征在于：所述波纹钢板(5)的壁厚区间为2.5mm—12mm，波距*波高选型包括380mm*140mm、150mm*50mm、200mm*55mm、230mm*64mm、300mm*110mm或400mm*150mm，钢板材质包括Q345、Q235或Q355。

6.一种隧道用波纹钢支护结构，其特征在于：包括在隧道的拱圈(1)和两侧边墙(2)设置的波纹钢支护体，波纹钢支护体通过锚杆(12)与隧道的拱圈(1)和两侧边墙(2)岩体固定；所述波纹钢支护体包括波纹钢顶棚(11)，多块波纹钢板(5)之间通过它们波峰波谷叠加后用锚杆(12)、螺栓(6)连接成片构成波纹钢顶棚(11)，在波纹钢顶棚与隧道的拱圈(1)、两侧边墙(2)之间形成填充空间，填充空间内设置防水钢筋混凝土层(7)；所述波纹钢顶棚(11)的两侧底端通过角钢与隧道的台基栓接。

7.根据权利要求6所述隧道用波纹钢支护结构，其特征在于：沿隧道方向每间隔10m，所述波纹钢顶棚(11)截断为波纹钢环体，相间隔的波纹钢环体之间预留2-5cm的变形缝。

8.根据权利要求6或7所述隧道用波纹钢支护结构，其特征在于：所述多块波纹钢板(5)之间叠置的重合缝隙内设置泡沫密封垫(10)。

9.根据权利要求8所述隧道用波纹钢支护结构，其特征在于：所述波纹钢板(5)分为A板和B板，A板和B板等宽且A板的长度大于B板，A板和B板沿隧道环向依次间隔连接，其中A板压覆在相邻的两个B板上方。

10.根据权利要求9所述隧道用波纹钢支护结构，其特征在于：所述波纹钢板(5)的壁厚区间为2.5mm—12mm，波距*波高选型包括380mm*140mm、150mm*50mm、200mm*55mm、230mm*64mm、300mm*110mm或400mm*150mm，钢板材质包括Q345、Q235或Q355。

Images