[實用新型]一種軟弱圍巖下隧道洞口支護系統

有效

• 申請號: 201720737621.7
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN206942776U
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 張叢立;張灼;鄧劍;王元清;李勇;劉新榮
• 申請（專利權）人: 中鐵十一局集團第五工程有限公司
• 主分類號: E21D9/14
• 分類號: E21D9/14;E21D11/00
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所(普通合伙)50211
• 代理人: 譚小容

技術領域

本實用新型涉及隧道工程技術領域，具體涉及一種軟弱圍巖下隧道洞口的支護結構。

背景技術

在隧道施工建設中，尤其是城市軟巖圍巖下的隧道施工，由于洞頂巖土體穩定性差，支護要求更高?，F目前采用的洞口支護結構包括置于隧道洞口處的混凝土套拱，混凝土套拱內沿隧道縱向設置有管棚。但這種結構支護效果不夠理想，在開挖過程中仍存在圍巖下沉導致出現初期支護開裂、塌方、掉塊等現象，存在一定的安全隱患，增加了施工的危險性。

實用新型內容

本實用新型旨在提供一種專用于軟弱圍巖下的隧道洞口支護系統，能顯著提高支護效果，避免開挖過程中存在圍巖下沉導致出現初期支護開裂、塌方、掉塊等現象，確保施工的安全。

為此，本實用新型所采用的技術方案為：一種軟弱圍巖下隧道洞口支護系統，包括置于隧道洞口處的混凝土套拱，所述混凝土套拱內沿隧道縱向設置有自進式管棚，所述混凝土套拱的正上方前后間隔設置有兩根混凝土水平橫向梁，兩根混凝土水平橫向梁的左端、右端分別通過水平縱向頂梁相連，且水平縱向頂梁固定搭載在混凝土水平橫向梁上，所述混凝土套拱的內壁上貼合安裝有至少兩根前后間隔設置的弧形內拱架，所有弧形內拱架的左端、右端分別通過水平縱向底梁相連，每根弧形內拱架的端頭對應設置有一根螺桿，該螺桿將水平縱向頂梁、混凝土水平橫向梁、混凝土套拱、弧形內拱架和水平縱向底梁豎直串在一起并通過螺帽鎖固，從而在三維空間內形成一個封閉的框架結構。

作為上述方案的優選，所述水平縱向頂梁采用工字鋼，弧形內拱架由工字鋼彎形而成，水平縱向底梁由兩個并排焊接的工字鋼、以及焊接在這兩個并排工字鋼底部的鋼板組成，水平縱向頂梁由兩個并排焊接的工字鋼、以及焊接在這兩個并排工字鋼頂部的鋼板組成，所述螺桿正好從兩個并排工字鋼的中間穿過。

進一步，所述混凝土水平橫向梁的長度大于混凝土套拱的寬度，兩根混凝土水平橫向梁的間距與混凝土套拱的長度相當，所述弧形內拱架共三根，在兩根混凝土水平橫向梁和水平縱向頂梁圍成的矩形框架內前后間隔等距設置。

本實用新型的有益效果：

(1)通過混凝土套拱、混凝土水平橫向梁、水平縱向頂梁、弧形內拱架、水平縱向底梁和螺桿共同圍成一個三維空間的封閉框架結構，對開挖隧道洞口上方的軟弱圍巖形成有力支護，避免開挖過程中的塌方、掉塊現象，有效確保了施工安全；

(2)在弧形內拱架的下方增設水平縱向底梁用于安裝螺桿和螺帽，而不是直接將螺帽安裝在弧形內拱架上，以確保圍巖對弧形內拱架的作用力均勻地傳遞到水平縱向底梁上，再通過水平縱向底梁傳遞到混凝土水平橫向梁上，避免混凝土套拱和弧形內拱架局部受力過大產生變形，影響隧道施工質量；

(3)構思新穎，設計巧妙，布置合理，利用混凝土套拱上方的空間布置混凝土水平橫向梁、水平縱向頂梁，利用混凝土套拱內壁布置弧形內拱架，再結合螺桿進行組合，這種整體支護框架結構的布置，不占用開挖空間，且易于施工。

附圖說明

圖1為本實用新型的主視圖。

圖2為圖1的左視圖。

圖3為圖1的俯視圖。

圖4為水平縱向頂梁與螺桿的安裝示意圖。

具體實施方式

下面通過實施例并結合附圖，對本實用新型作進一步說明：

結合圖1—圖3所示，一種軟弱圍巖下隧道洞口支護系統，主要由混凝土套拱1、自進式管棚2、兩根混凝土水平橫向梁3、兩根水平縱向頂梁4、三根弧形內拱架5、六根螺桿6、兩根水平縱向底梁7和組成。

混凝土套拱1置于隧道洞口處，混凝土套拱1內沿隧道縱向設置有自進式管棚2，為隧道洞口支護已有的結構，隧道洞口支護除自進式管棚2外，還包括弧形拱架間的噴射砼、網片等已有結構，在此不再贅述。

混凝土套拱1的正上方前后間隔設置有兩根混凝土水平橫向梁3，兩根混凝土水平橫向梁3的左端通過一根水平縱向頂梁4相連，兩根混凝土水平橫向梁3的右端通過另一根水平縱向頂梁4相連。兩根水平縱向頂梁4固定搭載在混凝土水平橫向梁3上，從而與兩根混凝土水平橫向梁3圍成一個矩形框架結構(如圖3所示)。

混凝土套拱1的內壁上貼合安裝有三根前后間隔設置的弧形內拱架5，弧形內拱架5的數量不限于三根，但至少為兩根，且一前一后間隔設置。三根弧形內拱架5在兩根混凝土水平橫向梁3和水平縱向頂梁4圍成的矩形框架內前后間隔等距設置。

所有弧形內拱架5的左端通過一根水平縱向底梁7相連，所有弧形內拱架5的右端通過另一根水平縱向底梁7相連。