[實用新型]一種基于有效控制初支鋼架豎向位移的鎖腳體系

有效

• 申請號: 202020226476.8
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN212202079U
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 戴志仁;廖暉;張慶闖;李談;喻忠;呂海軍;趙亞軍;段建鋒;許紅春;劉彤;張毓斌;查家宏;王維;馬琳琳;王文彬;王耀輝;陳新平;孟憲全
• 申請（專利權）人: 中鐵第一勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: E21D11/18
• 分類號: E21D11/18;E21D11/14;E21D11/28;E21D21/00;E21D11/22
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

本實用新型涉及一種基于有效控制初支鋼架豎向位移的鎖腳體系，格柵鋼架的鋼架連接節點包括連接鋼板、鋼套筒與L型鋼板；L型鋼板用于格柵鋼架連接并為連接鋼板固定提供條件，鋼套筒頂端位于圓孔L型鋼板豎板的圓孔內，底端焊接固定于連接鋼板圓孔處，為鎖腳錨桿的打設提供定位與導向作用。本實用新型基于“先定位，后導向”的新型鎖腳錨桿打設方式，不但確保鎖腳錨桿與格柵鋼架之間形成了可靠連接，而且可最大程度實現鎖腳錨桿打設期間降低對地層的擾動，滿足隧道下部開挖時，上部懸空的格柵鋼架可通過鎖腳錨桿進行有效鎖定，進而嚴格控制上部鋼架的豎向位移，實現隧道的安全開挖與地層的穩定控制。

技術領域

本實用新型屬于隧道工程技術領域，具體涉及一種基于有效控制初支鋼架豎向位移的鎖腳體系。

背景技術

對于目前廣泛采用的各類礦山法隧道工程施工工藝，無論是臺階法，還是中隔壁法，都需要將隧道分成幾部分按順序分別進行開挖，在隧道上半斷面鋼架腳部一般都會設置鎖腳錨桿，因為在隧道下半斷面開挖過程中，上半斷面已架設初支鋼架底部會被掏空，已架設鋼架存在向下豎向位移的趨勢。但常規鎖腳錨桿打設時沒有相對固定位置、缺少導向裝置，因此錨桿打設施工對地層的擾動較大，在地層強度較高的卵礫石地層，錨桿打設長度也很難滿足設計要求，再加上錨桿與鋼架局部點焊的連接方式過于薄弱，往往無法有效抑制上半斷面鋼架的豎向位移，進而引起鋼架下沉、隧道地層變形，影響周邊環境安全。

隧道開挖階段引起的地層位移與變形主要集中在初支鋼架下沉與整體受壓變形兩個方面，初支鋼架由于下半斷面開挖導致腳部被掏空引起的豎向位移趨勢，對隧道拱頂下沉、鋼架侵限（侵入二次襯砌限界）、地層沉降與地表裂縫等有著重要影響，尤其在富水卵礫石地層區域。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種基于有效控制初支鋼架豎向位移的鎖腳體系，在鋼架連接節點處設置鋼套筒，鋼套筒通過鋼板與鋼架牢固連接，鋼套筒上端與鋼架節點處鋼板預留孔洞位置一致，鋼套筒給鎖腳錨桿打設提供了定位與導向的作用，可以最大程度減小錨桿打設對地層的擾動，并可確保打設長度與實施效果，最后在鋼套筒內壓注水泥砂漿，將鎖腳錨桿、鋼套筒、鋼板與格柵鋼架有效連接，形成一個受力整體，滿足隧道下半斷面開挖期間上部已架設鋼架的豎向穩定性，滿足隧道開挖期間周邊地層變形控制與周邊環境安全保護要求。

本實用新型所采用的技術方案為：

一種基于有效控制初支鋼架豎向位移的鎖腳體系，其特征在于：

所述鎖腳體系包括多段格柵鋼架，相鄰格柵鋼架端部通過鋼架連接節點進行有效連接，上半斷面格柵鋼架腳部設有鎖腳錨桿；

鋼架連接節點包括連接鋼板、鋼套筒、圓孔L型鋼板和長圓孔L型鋼板；圓孔L型鋼板對稱焊接固定到上半斷面格柵鋼架底端兩側，長圓孔L型鋼板對稱焊接固定到下半斷面格柵鋼架頂端兩側，圓孔L型鋼板的底板與長圓孔L型鋼板的底板通過螺栓固定；連接鋼板垂直于格柵鋼架，兩端焊接固定到圓孔L型鋼板內側，中央斜向插入鋼套筒；鋼套筒頂端位于圓孔L型鋼板豎板的圓孔處，底端焊接固定位于連接鋼板圓孔處，作為鎖腳錨桿的打設通道，鎖腳錨桿的延伸方向穿過長圓孔L型鋼板的長圓孔。

格柵鋼架包括環向格柵鋼架以及環向格柵鋼架內十字交叉的橫向格柵鋼架和豎向格柵鋼架；

環向格柵鋼架包括左右兩段上部環向格柵鋼架和左右兩段下部環向格柵鋼架；

豎向格柵鋼架包括豎向上部格柵鋼架和豎向下部格柵鋼架；

橫向格柵鋼架位于隧道上半斷面底部位置；

上半斷面格柵鋼架包括上部環向格柵鋼架、豎向上部格柵鋼架與橫向格柵鋼架，下半斷面格柵鋼架包括下部環向格柵鋼架和豎向下部格柵鋼架。

格柵鋼架包括四根受力主筋，外周通過箍筋焊接成鋼筋骨架。

鋼筋骨架兩側面焊接有W型加強筋，鋼筋骨架內間隔焊接有U型筋。