CN217174856U - 一种用于斜交隧道洞口的异形套拱结构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于斜交隧道洞口的异形套拱结构，异形套拱结构包括套拱和异形套拱加强段，异形套拱加强段固定设置在隧道口斜交坡面处，所述异形套拱加强段俯视呈三角形，套拱固定连接异形套拱加强段，异形套拱加强段与套拱的导向管相互连通，异形套拱加强段的钢拱架间距小于所述套拱的钢拱架间距，异形套拱加强段与隧道口斜交坡面的钢拱架安装支撑处开设有刻槽结构，异形套拱加强段的钢拱架两端焊接有钢板，所述钢板通过膨胀螺栓固定安装在隧道口斜交坡面处的所述刻槽结构内。本申请采用套拱加异形套拱加强段的结构，可有效地减少洞口挖方，降低施工难度，加快了施工进度，减少了工程造价，为后续隧道洞门优化提供条件。

Description

一种用于斜交隧道洞口的异形套拱结构

技术领域

本申请涉及隧道施工技术领域，尤其涉及一种用于斜交隧道洞口的异形套拱结构。

背景技术

随着社会经济建设的发展，基础建设的投入不断加大，作为交通基建领域的一项重要内容，隧道工程的应用越来越广泛，大量的铁路隧道、公路隧道不断兴建。隧道地处环境复杂程度及结构形式也日益增多。尤其隧道进出口地处陡崖、路线与原有山体斜交条件下，隧道进行开挖进洞施工时，一旦施工不当就会引起工程灾害及安全事故，特别是隧道的洞口，由于周围岩体受各种因素的影响，如风化作用、流水侵蚀等造成结构松散，强度等级较低等因素影响，如何确保隧道洞口仰坡的稳定性及进洞施工安全性一直是隧道施工关注的重点。

现有套拱结构为：在陡崖、斜交隧道洞口处，一般工程处理为将洞口位置、路基的边仰坡通过爆破、机械开挖出来，按照斜交正做。

然而现有套拱结构有以下缺点：洞口边仰坡的施工用时较长，功效低，进洞时间慢；对原有山体破坏严重，不利于绿色施工；造价较高。

实用新型内容

本申请提供了一种用于斜交隧道洞口的异形套拱结构，以解决现有技术中斜交正做的套拱结构存在的施工用时较长，功效低，进洞时间慢，对原有山体破坏严重，不利于绿色施工，以及造价较高的问题。

本申请采用的技术方案如下：

一种用于斜交隧道洞口的异形套拱结构，包括套拱1和异形套拱加强段2；

所述异形套拱加强段2固定设置在隧道口斜交坡面处，所述异形套拱加强段2俯视呈三角形；

所述套拱1固定连接所述异形套拱加强段2；

所述异形套拱加强段2与所述套拱1的导向管相互连通；

所述异形套拱加强段2的钢拱架间距小于所述套拱1的钢拱架间距。

优选地，所述异形套拱加强段2与隧道口斜交坡面的钢拱架安装支撑处开设有刻槽结构3。

优选地，所述异形套拱加强段2的钢拱架两端焊接有钢板6；

所述钢板6通过膨胀螺栓5固定安装在隧道口斜交坡面处的所述刻槽结构3内。

优选地，所述刻槽结构3为方槽形，所述刻槽结构3的深度不小于所述钢板6的厚度；

所述刻槽结构3的面积大于所述钢板6的面积。

优选地，所述套拱1采用C25混凝土，厚度为70cm，环向长度2m；

所述套拱1内设有若干榀工字钢4作为钢拱架；

所述套拱1的钢拱架榀与榀之间通过钢筋纵向固定连接。

优选地，所述套拱1内设有三榀I18工字钢4作为钢拱架；

所述套拱1的钢拱架榀与榀间通过φ22钢筋纵向交错布置固定连接,连接钢筋环距100cm。

优选地，所述套拱1的钢拱架间距为90cm，所述异形套拱加强段2的钢拱架间距为50cm。

一种用于斜交隧道洞口的异形套拱施工方法，应用于所述的一种用于斜交隧道洞口的异形套拱结构，包括以下步骤：

步骤1、隧道口斜交仰坡坡面喷射混凝凝土防护预处理；

步骤2、工作平台施工；

步骤3、套拱1和异形套拱加强段2基础施工；

步骤4、在异形套拱加强段2与隧道口斜交坡面的钢拱架安装支撑处开设刻槽结构3；

步骤5、布置安装所述套拱1和所述异形套拱加强段2的钢拱架，所述异形套拱加强段2的钢拱架间距小于所述套拱1的钢拱架间距；

步骤6、在斜交仰坡岩面上的所述刻槽结构3内固定所述异形套拱加强段2的钢拱架；

步骤7、导向管安装定位，使得所述套拱1和所述异形套拱加强段2的导向管相互对应且连通；

步骤8、安装所述套拱1和所述异形套拱加强段2的定型模板；

步骤9、向所述套拱1和所述异形套拱加强段2的定型模板内浇筑混凝土并养护；

步骤10、拆除所述套拱1和所述异形套拱加强段2的定型模板。

优选地，所述步骤3、套拱1和异形套拱加强段2基础施工，包括：

步骤3.1、测量隧道洞口处地基承载力；

步骤3.2、根据所述地基承载力，对套拱1和异形套拱加强段2基础进行浇筑混凝土处理。

采用本申请的技术方案的有益效果如下：

本申请采用套拱加异形套拱加强段的结构，异形套拱结构形式可有效地减少洞口挖方，降低施工难度，最大程度的保留原山体地形地貌；遵循早进洞原则，提高隧道进洞施工安全性，增加异形套拱加强段，可作为施工上防护结构，达到了早进洞的目的，同时又避免引起偏压；加快了施工进度，减少了工程造价，为后续隧道洞门优化提供条件。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，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，对于本领域普通技术人员而言，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的附图。

图1为本申请一种用于斜交隧道洞口的异形套拱平面图；

图2为本申请一种用于斜交隧道洞口的异形套拱施工示意图；

图3为本申请中岩面刻槽结构及钢拱架安装示意图；

图4为本申请中岩面钢拱架固定示意图；

图5为本申请一种用于斜交隧道洞口的异形套拱结构施工方法流程图；

图示说明：

其中，1-套拱，2-异形套拱加强段，3-刻槽结构,4-工字钢,5-膨胀螺栓，6-钢板。

具体实施方式

参见图1和图2，为本申请一种用于斜交隧道洞口的异形套拱平面图和施工示意图。

本申请提供的一种用于斜交隧道洞口的异形套拱结构，包括套拱1和异形套拱加强段2；

所述异形套拱加强段2固定设置在隧道口斜交坡面处，所述异形套拱加强段2俯视呈三角形，所述异形套拱加强段2与隧道口坡面之间有一定夹角；

所述套拱1固定连接所述异形套拱加强段2，所述套拱1和所述异形套拱加强段2的底部均与隧道地基线平齐；

所述异形套拱加强段2与所述套拱1的导向管一一对应相互连通，导向管又称孔口管，导向管通过钢筋固定在套拱1和异形套拱加强段2的钢拱架中用于装设、定位管棚钢管；

所述异形套拱加强段2的钢拱架间距小于所述套拱1的钢拱架间距，所述异形套拱加强段2紧贴山体，钢拱架间距小可以保证所述异形套拱加强段2的承载力，作为施工上防护结构，同时又避免引起套拱偏压。

优选地，如图3所示，所述异形套拱加强段2与隧道口斜交坡面的钢拱架安装支撑处开设有刻槽结构3。

优选地，如图4所示，所述异形套拱加强段2的钢拱架两端焊接有钢板6；

所述钢板6通过膨胀螺栓5固定安装在隧道口斜交坡面处的所述刻槽结构3内,结构简单，连接可靠。

优选地，所述刻槽结构3为方槽形，所述刻槽结构3的深度不小于所述钢板6的厚度，便于固定连接钢板6，提高连接刚度和强度；

所述刻槽结构3的面积大于所述钢板6的面积，便于施工。

可选地，所述刻槽结构3的深度为所述钢板6厚度的1.5-2倍。

可选地，在一个实施例中，所述钢板6的厚度为2cm，所述钢板6的面积为25cm*35cm，所述刻槽结构3的面积为30cm*40cm，所述刻槽结构3的深度为3cm。

优选地，所述套拱1采用C25混凝土，厚度为70cm，环向长度2m；

所述套拱1内设有若干榀工字钢4作为钢拱架；

所述套拱1的钢拱架榀与榀之间通过钢筋纵向固定连接，将钢筋与钢拱架焊接成一个整体骨架。

优选地，在一个实施例中，所述套拱1内设有三榀I18工字钢4作为钢拱架；

所述套拱1的钢拱架榀与榀间通过φ22钢筋纵向交错布置固定连接,连接钢筋环距100cm，保证套拱骨架的整体承载力。

优选地，所述套拱1的钢拱架间距为90cm，所述异形套拱加强段2的钢拱架间距为50cm。

如图5所示，一种用于斜交隧道洞口的异形套拱施工方法，应用于所述的一种用于斜交隧道洞口的异形套拱结构，在一个实施例中，包括以下步骤：

步骤1、隧道口斜交仰坡坡面喷射混凝凝土防护预处理，尤其是在软质砂土层地理环境的隧道施工中，可以有效防止隧道洞口仰坡垮塌或水土流失，保证隧道洞口的施工安全性能；

步骤2、工作平台施工，在山坡上开凿用于布置安装隧道洞口套拱1和异形套拱加强段2以及后续开挖隧道施工作业空间的工作平台，方便工作人员和工程机械设备进行施工作业；

步骤3、套拱1和异形套拱加强段2基础施工，所述套拱1和异形套拱加强段2的地基线平齐；

步骤4、在异形套拱加强段2与隧道口斜交坡面的钢拱架安装支撑处开设刻槽结构3，所述刻槽结构3的面积应大于连接钢板6的面积，在一个实施例中，钢板6的面积为36cm*36cm，刻槽结构3的面积为40cm*40cm；

步骤5、布置安装所述套拱1和所述异形套拱加强段2的钢拱架，所述异形套拱加强段2的钢拱架间距小于所述套拱1的钢拱架间距；在本实施例中，其中所述套拱1内设有三榀I18工字钢4作为钢拱架，所述套拱1钢拱架间距为90cm，所述套拱1钢拱架榀与榀间通过φ22钢筋纵向交错布置固定连接,连接钢筋环距100cm，所述异形套拱加强段2的钢拱架间距为50cm；

步骤6、在斜交仰坡岩面上的所述刻槽结构3内固定所述异形套拱加强段2的钢拱架，所述异形套拱加强段2的钢拱架两端焊接有钢板6，所述钢板6通过膨胀螺栓5固定安装在隧道口斜交坡面处的所述刻槽结构3内；

步骤7、导向管安装定位，将所述异形套拱加强段2与所述套拱1的导向管一一对应安装且相互连通布置；

步骤8、安装所述套拱1和所述异形套拱加强段2的定型模板，先安装底部定型模板，再安装侧边定型模板，最后安装顶部定型模板；

步骤9、向所述套拱1和所述异形套拱加强段2的定型模板内浇筑混凝土并养护，所述套拱1采用厚度为70cm、环向长度2m的C25混凝土，所述异形套拱加强段2混凝土根据实际斜交仰坡情况设计其厚度和长度；

步骤10、拆除所述套拱1和所述异形套拱加强段2的定型模板。

在一个实施例中，所述步骤9中在向定型模板内浇筑混凝土时，要保证所述套拱1和所述异形套拱加强段2的钢拱架和导向管的位置不动一次浇筑成型，因此在本实施例中将所述套拱1和所述异形套拱加强段2的钢拱架和导向管通过钢筋固定焊接成一个整体再进行浇筑。浇筑后要及时进行养护，避免其松动或产生裂缝，待完全定型后再拆除定型模板。

在另一实施例中，也可以将所述套拱1和所述异形套拱加强段2分别进行浇筑最后整体成型，要保证两者导向管的位置一一对应且其中钢管能够连通。

优选地，所述步骤3、套拱1和异形套拱加强段2基础施工，包括：

步骤3.1、测量隧道洞口处地基承载力；

步骤3.2、根据所述地基承载力，对套拱1和异形套拱加强段2基础进行浇筑混凝土处理，便于安装加固套拱1和异形套拱加强段2，保证套拱的承载能力。

本申请一种用于斜交隧道洞口的异形套拱结构，采用套拱加异形套拱加强段的结构，异形套拱结构形式更贴合原有山体，可有效地减少洞口挖方，降低施工难度，最大程度的保留原山体地形地貌，对施工地生态破坏程度小；遵循早进洞原则，提高隧道进洞施工安全性，增加异形套拱加强段，可作为施工上防护结构，达到了早进洞的目的，同时又避免引起偏压；加快了施工进度，减少了工程造价，为后续隧道洞门优化提供条件，有效地解决了现有斜交正做的套拱结构中存在的施工用时较长，功效低，进洞时间慢，对原有山体破坏严重，不利于绿色施工，以及造价较高的问题。

本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于斜交隧道洞口的异形套拱结构，其特征在于，包括套拱(1)和异形套拱加强段(2)；

所述异形套拱加强段(2)固定设置在隧道口斜交坡面处，所述异形套拱加强段(2)俯视呈三角形；

所述套拱(1)固定连接所述异形套拱加强段(2)；

所述异形套拱加强段(2)与所述套拱(1)的导向管相互连通；

所述异形套拱加强段(2)的钢拱架间距小于所述套拱(1)的钢拱架间距。

2.根据权利要求1所述的一种用于斜交隧道洞口的异形套拱结构，其特征在于，所述异形套拱加强段(2)与隧道口斜交坡面的钢拱架安装支撑处开设有刻槽结构(3)。

3.根据权利要求2所述的一种用于斜交隧道洞口的异形套拱结构，其特征在于，所述异形套拱加强段(2)的钢拱架两端焊接有钢板(6)；

所述钢板(6)通过膨胀螺栓(5)固定安装在隧道口斜交坡面处的所述刻槽结构(3)内。

4.根据权利要求3所述的一种用于斜交隧道洞口的异形套拱结构，其特征在于，所述刻槽结构(3)为方槽形，所述刻槽结构(3)的深度不小于所述钢板(6)的厚度；

所述刻槽结构(3)的面积大于所述钢板(6)的面积。

5.根据权利要求1所述的一种用于斜交隧道洞口的异形套拱结构，其特征在于，所述套拱(1)采用C25混凝土，厚度为70cm，环向长度2m；

所述套拱(1)内设有若干榀工字钢(4)作为钢拱架；

所述套拱(1)的钢拱架榀与榀之间通过钢筋纵向固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于斜交隧道洞口的异形套拱结构，其特征在于，所述套拱(1)内设有三榀I18工字钢(4)作为钢拱架；

所述套拱(1)的钢拱架榀与榀间通过φ22钢筋纵向交错布置固定连接,连接钢筋环距100cm。

7.根据权利要求5所述的一种用于斜交隧道洞口的异形套拱结构，其特征在于，所述套拱(1)的钢拱架间距为90cm，所述异形套拱加强段(2)的钢拱架间距为50cm。

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