[實(shí)用新型]一種用于隧洞挖掘的支護(hù)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821335022.3
• 申請(qǐng)日: 2018-08-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN209324370U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李有華;夏權(quán)斌;吳建明;向垂規(guī);何志亞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 云南省紅河州水利水電勘察設(shè)計(jì)研究院
• 主分類號(hào): E21D11/00
• 分類號(hào): E21D11/00;E21D11/18;E21D20/00
• 代理公司: 北京匯捷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11531
• 代理人: 李宏偉

本申請(qǐng)的用于隧洞挖掘的支護(hù)系統(tǒng)包括鋼拱架、超前管棚、系統(tǒng)錨桿、連接鋼筋和鋼拱架墊腳。鋼拱架采用工字鋼制作，其尺寸根據(jù)隧洞開(kāi)挖斷面選取，鋼拱架間距根據(jù)隧洞圍巖類別條件設(shè)置；超前管棚用于支護(hù)在隧洞外輪廓邊沿，是根據(jù)設(shè)置的鋼管間隔間距，沿隧洞軸線以設(shè)置的外插角度插入鋼管而形成管棚的支護(hù)架構(gòu)，插入鋼管的插入慣性矩不小于設(shè)置的慣性矩閾值；鋼管的間隔間距、外插角度和插入慣性矩閾值根據(jù)鋼管材質(zhì)和隧洞巖層條件設(shè)置；系統(tǒng)錨桿沿鋼拱架周邊布設(shè)，系統(tǒng)錨桿與鋼拱架、連接鋼筋形成穩(wěn)定的整體結(jié)構(gòu)；鋼拱架墊腳采用鋼墊板材質(zhì)，鋼墊板通過(guò)與每排鋼拱架底端兩端焊接連接減少集中荷載對(duì)鋼拱架產(chǎn)生的壓力，確保整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)支護(hù)系統(tǒng)安全。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于隧洞挖掘的支護(hù)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和施工技術(shù)的發(fā)展，隧洞開(kāi)挖由原來(lái)的粗放開(kāi)挖轉(zhuǎn)向精準(zhǔn)開(kāi)挖，開(kāi)挖精度要求越來(lái)越高。對(duì)于一些地質(zhì)條件較差的圍巖，一般需要進(jìn)行支護(hù)才能開(kāi)挖掘進(jìn)。

中國(guó)西部地區(qū)地形、地質(zhì)條件復(fù)雜，高等級(jí)公路建設(shè)中遇到大量的橋梁、隧道工程。由于特殊的地質(zhì)和地形條件，近年來(lái)穿越高地應(yīng)力地區(qū)且工程地質(zhì)環(huán)境惡劣的軟弱圍巖長(zhǎng)大隧道不斷涌現(xiàn)，給高速公路長(zhǎng)大隧道的設(shè)計(jì)和施工帶來(lái)了重大的挑戰(zhàn)。現(xiàn)有技術(shù)的支護(hù)措施已經(jīng)不能滿足隧洞挖掘的精度要求和安全要求。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供一種用于隧洞挖掘的支護(hù)系統(tǒng)，用以提高隧洞挖掘的精確度和安全性。

本申請(qǐng)?zhí)峁┑挠糜谒矶赐诰虻闹ёo(hù)系統(tǒng)，包括：鋼拱架、超前管棚、系統(tǒng)錨桿、連接鋼筋和鋼拱架墊腳；

鋼拱架采用工字鋼制作，其尺寸根據(jù)隧洞開(kāi)挖斷面選取，鋼拱架間距根據(jù)隧洞圍巖類別條件設(shè)置；

超前管棚用于支護(hù)在隧洞外輪廓邊沿，是根據(jù)設(shè)置的鋼管間隔間距，沿隧洞軸線以設(shè)置的外插角度插入鋼管而形成管棚的支護(hù)架構(gòu)，插入鋼管的插入慣性矩不小于設(shè)置的慣性矩閾值；鋼管的間隔間距、外插角度和插入慣性矩閾值根據(jù)鋼管材質(zhì)和隧洞巖層地質(zhì)條件設(shè)置；

系統(tǒng)錨桿沿鋼拱架周邊布設(shè)，系統(tǒng)錨桿與鋼拱架、連接鋼筋焊接連接，形成穩(wěn)定的整體結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)錨桿采用的是直徑大于18mm的III級(jí)熱軋鋼筋；

鋼拱架墊腳采用鋼墊板材質(zhì)，鋼墊板與每排鋼拱架底端兩端焊接連接。

如上所述的用于隧洞挖掘的支護(hù)系統(tǒng)，若隧洞洞徑不大于2m，則鋼拱架采用選用I14工字鋼制作；若隧洞洞徑為2m-3.5m，則鋼拱架采用選用I16工字鋼制作；若隧洞洞徑為3.5m-5m，則鋼拱架采用選用I18工字鋼制作。

如上所述的用于隧洞挖掘的支護(hù)系統(tǒng)，優(yōu)選地，超前管棚采用的是熱軋無(wú)縫鋼管，通過(guò)將鋼管導(dǎo)向端斜切掉一半，切口長(zhǎng)度150mm，形成半圓錐形，承壓端是利用厚度為20mm的鋼板焊成墊片鋼箍。

如上所述的用于隧洞挖掘的支護(hù)系統(tǒng)，更進(jìn)一步的，超前管棚采用的鋼管直徑為48mm，鋼管間隔間距為100mm～300mm,鋼管長(zhǎng)度為3m～6m，鋼管沿隧洞開(kāi)挖輪廓線向近水平外插角設(shè)置，外插角度為10～50度，采用液壓設(shè)備由承壓端將超前鋼管壓入，鋼管施工縱向管棚水平搭接長(zhǎng)度不大于500mm。

優(yōu)選地，如上所述的用于隧洞挖掘的支護(hù)系統(tǒng)中，各榀鋼拱架之間通過(guò)鋼板相互連接。