[實用新型]隧道拱墻初期支護侵限換拱施工臨時支護體系

有效

• 申請號: 201821090142.1
• 申請日: 2018-07-10
• 公開（公告）號: CN208456633U
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 郭朋超;劉文武;張廣友;肖小群;王洪坤;張忠義;李校珂;胡廣華;賈志榮;田雄輝;馬軍紅;王淑華
• 申請（專利權）人: 中鐵二十局集團有限公司
• 主分類號: E21D11/18
• 分類號: E21D11/18;E21D11/10
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

本實用新型公開了一種隧道拱墻初期支護侵限換拱施工臨時支護體系，包括布設于需換拱段內的臨時仰拱和多個由前至后布設的門架式支撐結構，臨時仰拱位于隧道上部洞體內側底部；需換拱段內除起始更換拱架之外的需更換拱架均為需支撐鋼拱架，每榀需支撐鋼拱架均通過一個門架式支撐結構支撐，臨時仰拱包括多個臨時仰拱支架和縱向連接結構，每個門架式支撐結構均包括一個門式支撐架和與門式支撐架布設于同一隧道橫斷面上的支撐組件。本實用新型結構設計合理、施工簡便且使用效果好，以臨時仰拱為基礎并采用門架式支撐結構，結構整體性強，基礎穩固，能有效解決隧道換拱鋼架傾斜、垮塌等問題，換拱施工過程安全可靠，并且不影響隧道施工進度。

技術領域

本實用新型屬于隧道施工技術領域，尤其是涉及一種隧道拱墻初期支護侵限換拱施工臨時支護體系。

背景技術

隨著高速鐵路的迅猛發展，公路運能要求不斷加大，雙線大斷面客專隧道，三車道、四車道公路大斷面隧道屢見不鮮。

目前隧道工程一般仍為鉆爆法施工，采用新奧法原理：即利用圍巖自身的承載力，軟弱圍巖開挖后施作鋼架(也稱為鋼拱架或拱架)支撐，錨、網、噴柔性初期支護限制圍巖變形，即隧道初期支護結構；待圍巖變形收斂后，再行施作二次襯砌。隧道支護結構和后期支護結構(即隧道二次襯砌)組成隧道復合式襯砌結構。相較于小斷面隧道而言，大斷面隧道施工更容易引起初期支護侵限，地質條件差、施工作業不規范、施工工藝或施工組織不合理等因素導致初期支護拱頂下沉、邊墻收斂，拱架變形侵入二次襯砌范圍。為保障隧道二襯結構厚度就必須將隧道初期支護侵限段的需更換拱架拆除更換，也稱為隧道拱墻初期支護侵限換拱施工。隧道初期支護侵限段(也稱為隧道拱墻初期支護侵限段)是指隧道初期支護結構發生變形并侵入隧道二次襯砌所處施工斷面的隧道段(也稱為隧道節段)，簡稱侵限段。

傳統的需更換拱架拆除更換做法是停止開挖作業，封閉掌子面，對侵限段拱架基礎采用鋼板做墊板架立豎撐或斜撐用以支撐需更換拱架，注漿后拆除拱架，擴挖并安裝新拱架，最后噴錨支護。此種傳統換拱方法在影響隧道開挖施工進度的同時，仍然存在安全隱患，存在一定缺陷：如單點豎撐或斜撐的縱、橫向沒有連接，基礎不穩固，拆除混凝土多使用沖擊破碎錘，很容易因豎向或斜向支點受力不均導致拱架傾斜垮塌；嚴重時將造成“關門”事故。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種隧道拱墻初期支護侵限換拱施工臨時支護體系，其結構設計合理、施工簡便且使用效果好，以臨時仰拱為基礎并采用門架式支撐結構，結構整體性強，基礎穩固，能有效解決隧道換拱鋼架傾斜、垮塌等問題，換拱施工過程安全可靠，并且不影響隧道施工進度。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種隧道拱墻初期支護侵限換拱施工臨時支護體系，其特征在于：包括布設于需換拱段內的臨時仰拱和多個由前至后布設于所述臨時仰拱上且對需更換拱架進行支撐的門架式支撐結構，所述需換拱段為隧道上部洞體內的隧道初期支護結構已施工完成且隧道下部洞體未開挖的隧道段；所述臨時仰拱沿隧道縱向延伸方向布設，所述臨時仰拱位于隧道上部洞體內側底部；所述需更換拱架為所述隧道初期支護結構中對隧道上部洞體的拱墻進行支護的鋼拱架，所述需換拱段內所述隧道初期支護結構中的所有鋼拱架均為需更換拱架；所述需換拱段的一端為起始換拱端，所述需換拱段內最靠近所述起始換拱端的一榀所述需更換拱架為起始更換拱架，所述需換拱段內除所述起始更換拱架之外的所有需更換拱架均為需支撐鋼拱架；每榀所述需支撐鋼拱架均通過一個所述門架式支撐結構進行支撐，每榀所述需支撐鋼拱架均與對其進行支撐的所述門架式支撐結構布設于同一隧道橫斷面上；所述需換拱段為所施工隧道中需進行換拱的隧道段且其由侵限段和兩個分別位于侵限段前后兩側的延伸段連接而成，所述侵限段為隧道上部洞體內的隧道初期支護結構發生變形侵限的隧道段，兩個所述延伸段均為所施工隧道中與所述侵限段相鄰且相互連通的隧道段，兩個所述延伸段內所述需更換拱架的數量均不少于3榀；