[發(fā)明專(zhuān)利]一種隧道內(nèi)初期支護(hù)鋼架復(fù)合鎖腳構(gòu)造及施工方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010612122.1
• 申請(qǐng)日: 2020-06-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111706367A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 卿偉宸;劉鵬;陶偉明;張慧玲;朱勇;范小龍;曾誠(chéng);胡迪川;邸成;鄭杰元;張磊;吳華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21D11/18
• 分類(lèi)號(hào): E21D11/18;E21D20/02
• 代理公司: 四川力久律師事務(wù)所 51221
• 代理人: 劉蕓蕓

本發(fā)明涉及隧道工程領(lǐng)域，具體涉及一種隧道內(nèi)初期支護(hù)鋼架復(fù)合鎖腳構(gòu)造及施工方法。鎖腳構(gòu)造包括鎖腳組件，所述鎖腳組件包括旋噴樁、錨管及連接筋；所述錨管設(shè)置于所述旋噴樁中，所述連接筋與所述錨管固定相連，且所述連接筋用于與所述初期支護(hù)的鋼架固定相連。施工方法用于施工上述的鎖腳構(gòu)造。本發(fā)明提供的鎖腳構(gòu)造及施工方法能夠可以有效控制施工期間初期支護(hù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的沉降、防止侵入限界。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及隧道工程，特別是一種隧道內(nèi)初期支護(hù)鋼架復(fù)合鎖腳構(gòu)造及施工方法。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，進(jìn)入二十一世紀(jì)后，我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)入新時(shí)代，鐵路、公路等交通建設(shè)越來(lái)越多。尤其是隨著高標(biāo)準(zhǔn)鐵路、軌道交通及高等級(jí)公路的高速發(fā)展，隧道工程越來(lái)越多，特別是長(zhǎng)大隧道越來(lái)越多。對(duì)于長(zhǎng)大隧道，不可避免要穿越軟弱帶、斷層帶、溶洞充填體、土層等多種不良地質(zhì)及軟土體。在上述地層中修建隧道，由于圍巖軟弱，基礎(chǔ)承載能力低，施工中沉降控制是難題。

對(duì)于大斷面隧道，不可能一次開(kāi)挖成洞，一般采用分部開(kāi)挖、分部施作支護(hù)，待初期支護(hù)成環(huán)后，再一次性施作二次襯砌。無(wú)論采用什么分部施工方法，在上部臺(tái)階開(kāi)挖后，便立即施作相應(yīng)的初期支護(hù)，對(duì)于穿越軟弱圍巖、溶洞充填體及土層中的大斷面隧道，由于承載能力低、圍巖荷載大，加之爆破振動(dòng)、下部臺(tái)階開(kāi)挖等影響，往往發(fā)生整體沉降大，在初期支護(hù)尚未成環(huán)之前，結(jié)構(gòu)已侵限界，不得不拆換重做，浪費(fèi)大量人力物力及建設(shè)時(shí)間。因此，為有效控制施工期間初期支護(hù)結(jié)構(gòu)的沉降，防止侵入限界，除應(yīng)結(jié)合圍巖情況，加強(qiáng)初期支護(hù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度外，控制基礎(chǔ)沉降尤為關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的初期支護(hù)結(jié)構(gòu)沉降大的問(wèn)題，提供一種隧道內(nèi)初期支護(hù)鋼架復(fù)合鎖腳構(gòu)造及施工方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一方面，本發(fā)明提供了一種隧道內(nèi)初期支護(hù)鋼架復(fù)合鎖腳構(gòu)造，包括鎖腳組件，所述鎖腳組件包括旋噴樁、錨管及連接筋；所述錨管設(shè)置于所述旋噴樁中，所述連接筋與所述錨管固定相連，且所述連接筋用于與所述初期支護(hù)的鋼架固定相連。

當(dāng)隧道穿越軟弱帶、斷層帶、溶洞充填體、土層等多種不良地質(zhì)及軟土體時(shí)，在鋼架施作后，由于鋼架腳基礎(chǔ)軟弱，承載能力低，鋼架腳沉降大，往往引起結(jié)構(gòu)侵限或開(kāi)裂變形。本發(fā)明通過(guò)上述方案，第一方面，在鋼架腳上設(shè)置旋噴樁，可加固鋼架基礎(chǔ)，提高鋼架基礎(chǔ)的承載能力；第二方面，按照傳統(tǒng)鎖腳錨桿的做法，直接打設(shè)于鋼架腳下部巖土體中，當(dāng)巖土體極軟弱時(shí)，鎖腳錨桿與巖土體的摩擦力低，往往不能有效控制鋼架的沉降；本發(fā)明將鋼管布置于旋噴樁中，可有效提高鋼管的支撐能力，有效控制鋼架沉降；第三方面，傳統(tǒng)鎖腳錨桿一般與鋼架采用點(diǎn)焊，本發(fā)明將鋼架與鋼管采用連接鋼筋進(jìn)行連接，通過(guò)增加連接鋼筋與鋼架之間的連接面積，可以有效確保將鋼架與連接鋼筋的連接效果，并能將鋼架承受的荷載通過(guò)鎖腳鋼管傳至下部基礎(chǔ)。上述各個(gè)結(jié)構(gòu)相結(jié)合，可以有效控制施工期間初期支護(hù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的沉降、防止侵入限界。

作為本發(fā)明的一種可選的方案，所述連接筋包括呈夾角設(shè)置的第一彎折段和第二彎折段，所述第一彎折段和所述第二彎折段固定相連或一體成型設(shè)置；所述第一彎折段與所述錨管固定相連，所述第二彎折段用于貼合于所述鋼架表面并與所述鋼架固定相連。通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，第二彎折段貼合在鋼架表面，能夠極大地增加連接筋與鋼架之間的連接面積，確保鋼架承受的載荷能夠被傳遞至下部基礎(chǔ)。

作為本發(fā)明的一種可選的方案，所述第一彎折段與所述第二彎折段垂直。

作為本發(fā)明的一種可選的方案，所述第一彎折段與所述錨管焊接相連，所述第二彎折段與所述鋼架焊接相連。

作為本發(fā)明的一種可選的方案，所述第一彎折段與所述錨管重疊設(shè)置，所述第一彎折段的側(cè)面與所述錨管的側(cè)面焊接相連。通過(guò)上述的結(jié)構(gòu)，相較于端部焊接的方式，采用側(cè)面焊接，第一彎折段與錨管之間的連接面積增加，使得第一彎折段和錨管之間的連接更加可靠，便于傳遞載荷。