[發(fā)明專利]分離式隧道換拱支護(hù)結(jié)構(gòu)及其施工方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810406187.3
• 申請(qǐng)日: 2018-04-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108561156A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜海峰;孫學(xué)軍;彭申凱;任杰;劉要武;楊文柱;崔健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽省公路橋梁工程有限公司
• 主分類號(hào): E21D11/10
• 分類號(hào): E21D11/10;E21D20/02;E21D11/38;E21D9/12;E21F17/18
• 代理公司: 杭州浙科專利事務(wù)所(普通合伙) 33213
• 代理人: 周紅芳

1.分離式隧道換拱支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括支護(hù)結(jié)構(gòu)本體，所述支護(hù)結(jié)構(gòu)本體上設(shè)有空洞注漿孔（11）、原有鋼架（1）、新鋼架（2）、注漿小導(dǎo)管（4）、矮邊墻（5）、臨時(shí)仰拱結(jié)構(gòu)、鋼筋網(wǎng)（10）、空洞注漿孔（11）、仰拱（12）及二次襯砌結(jié)構(gòu)（18），臨時(shí)仰拱結(jié)構(gòu)由工型鋼鋼架（6）與鎖腳鋼管（7）組成，搭設(shè)在隧道中間高度處并通過(guò)木楔加固；仰拱（12）位于隧道底面下；原有鋼架（1）和新鋼架（2）架設(shè)在隧道內(nèi)，注漿小導(dǎo)管（4）設(shè)置在原有鋼架（1）斷面內(nèi)，矮邊墻（5）位于隧道內(nèi)兩側(cè)，注漿鋼花管（8）設(shè)于隧道拱腳、拱腰及矮邊墻（5）墻角處，鋼筋網(wǎng)（10）設(shè)置在鋼架之間，二次襯砌結(jié)構(gòu)（18）位于鋼筋網(wǎng)（10）內(nèi)側(cè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離式隧道換拱支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于：隧道上設(shè)有地表監(jiān)測(cè)點(diǎn)（16）和隧道內(nèi)部監(jiān)測(cè)點(diǎn)（17），兩種測(cè)點(diǎn)布置在同一斷面，地表監(jiān)測(cè)點(diǎn)（16）沿隧道中線對(duì)稱布置，且橫向間距不小于5m，隧道內(nèi)部監(jiān)測(cè)點(diǎn)（17）包括拱頂下沉測(cè)點(diǎn)、拱腰監(jiān)測(cè)點(diǎn)與拱底監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離式隧道換拱支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于空洞注漿孔（11）預(yù)留在初支結(jié)構(gòu)背后，注漿小導(dǎo)管（4）布置在隧道環(huán)向位置，在原有鋼架（1）周圍置換新鋼架（2）后，隧道內(nèi)部環(huán)向布置注漿錨桿（9），注漿鋼花管（8）設(shè)于隧道拱腳、拱腰及矮邊墻（5）墻角處。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分離式隧道換拱支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于：仰拱（12）包括仰拱墊層（36），仰拱（12）外側(cè)布置防水板（15），仰拱（12）內(nèi)部預(yù)埋中埋式橡膠止水帶（13），仰拱墊層（36）上設(shè)有仰拱鋼架（37），仰拱鋼架（37）周圍安裝坡度精確控制仰拱溝槽頂模（39）與仰拱滑移式側(cè)模（40），進(jìn)行仰拱結(jié)構(gòu)混凝土澆筑，澆筑結(jié)束后坡度精確控制仰拱溝槽頂模（39）與仰拱滑移式側(cè)模（40）拆除。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分離式隧道換拱支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于每一仰拱（12）施工時(shí)，在左側(cè)拱腳處設(shè)集水坑（14）。

6.一種基于權(quán)利要求1所述的分離式隧道換拱支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）第一步是在地表布設(shè)地表監(jiān)測(cè)點(diǎn)（16），在原有鋼架（1）斷面打設(shè)注漿小導(dǎo)管（4），沿隧道環(huán)向注漿加固圍巖結(jié)構(gòu)；

2）第二步是在隧道底部鋪設(shè)型鋼軌道（19），搭設(shè)軌道滑移升降式定型化操作監(jiān)控平臺(tái)（22），包括伸縮套筒（23）連接、牛腿（25）安裝、壓型鋼板（26）鋪設(shè)以及可調(diào)易拆分離式臨時(shí)輔助拱架支撐安裝等；

3）第三步是利用軌道滑移升降式定型化操作監(jiān)控平臺(tái)（22），進(jìn)行換拱施工：先對(duì)待更換的兩個(gè)原有鋼架（1）間的混凝土進(jìn)行拆除，包括矮邊墻（5）和拱結(jié)構(gòu)的混凝土，并預(yù)留好鋼筋網(wǎng)搭接預(yù)留空間（3），然后置換并安裝新鋼架（2），并設(shè)置工型鋼鋼架（6）和鎖腳鋼管（7）做臨時(shí)仰拱支撐；

4）第四步是沿隧道內(nèi)部環(huán)向布置注漿錨桿（9），并在矮邊墻（5）、隧道拱腳及拱腰位置布置注漿鋼花管（8），通過(guò)注漿鋼花管（8）進(jìn)行混凝土噴射，重復(fù)步驟3）和步驟4），對(duì)下一榀拱架區(qū)間內(nèi)重復(fù)換拱施工，并利用預(yù)留的縱向直螺紋套筒快連鋼筋（35）將相鄰新鋼架（2）進(jìn)行連接；再對(duì)隧道內(nèi)部做二次襯砌施工以及布設(shè)隧道內(nèi)部監(jiān)測(cè)點(diǎn)（17），隧道內(nèi)部監(jiān)測(cè)點(diǎn)（17）包括拱頂下沉測(cè)點(diǎn)、拱腰監(jiān)測(cè)點(diǎn)與拱底監(jiān)測(cè)點(diǎn)；

5）第五步是進(jìn)行仰拱（12）和二次襯砌結(jié)構(gòu)（18）施工仰拱（12）在每四個(gè)換拱施工結(jié)束后施工一次，拆除部分型鋼軌道（19）后進(jìn)行反挖，首先施工仰拱墊層（36），再布置仰拱鋼架（37）與坡度精確控制仰拱溝槽頂模（39）與仰拱滑移式側(cè)模（40），在仰拱（12）安裝中埋式橡膠止水帶（13），進(jìn)行防水施工，最后進(jìn)行仰拱混凝土澆筑與仰拱襯砌（38）的施工。