[發(fā)明專利]一種連拱隧道整體式支護(hù)結(jié)構(gòu)及其快速施工方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202210095839.2
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN114483113A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚志雄;劉耀星;周岐窗;劉國買;胡鐘予;陳進(jìn);徐云山;陳軍浩;李志高
• 申請（專利權(quán)）人: 福建工程學(xué)院
• 主分類號: E21D11/18
• 分類號: E21D11/18;E21D9/00;E21D11/15;E21D11/10;E21D20/00;E21D11/38
• 代理公司: 廈門原創(chuàng)專利事務(wù)所(普通合伙) 35101
• 代理人: 閆英敏

1.一種連拱隧道整體式支護(hù)結(jié)構(gòu)，用于連拱隧道工程的支護(hù)操作，其特征在于：所述支護(hù)結(jié)構(gòu)包括多組縱向排列的鏡像對稱固定連接的環(huán)向型鋼拱架，鏡像相鄰的所述環(huán)向型鋼拱架之間通過Y型節(jié)點(diǎn)固定，所述多組縱向排列的鏡像對稱固定連接的環(huán)向型鋼拱架之間穿設(shè)有多組縱向鋼梁，且縱向鋼梁與環(huán)向型鋼拱架之間通過環(huán)縱向節(jié)點(diǎn)固定，且鏡像相鄰的所述環(huán)向型鋼拱架之間設(shè)有與縱向鋼梁垂直固定的橫向鋼梁。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連拱隧道整體式支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述Y型節(jié)點(diǎn)包括與鏡像相鄰的環(huán)向型鋼拱架相對應(yīng)的第一固定臂與第二固定臂，所述第二固定臂一端與第一固定臂中段通過螺栓連接形成Y字型結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種連拱隧道整體式支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述第一固定臂沿與第二固定臂連接的連接點(diǎn)向外側(cè)折彎。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種連拱隧道整體式支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述第一固定臂靠近第二固定臂一端為弧形折彎，其遠(yuǎn)離第二固定臂一端為豎直折彎。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種連拱隧道整體式支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述第一固定臂和第二固定臂內(nèi)均設(shè)有多組固定鋼板。

6.一種連拱隧道整體式支護(hù)結(jié)構(gòu)快速施工方法，其特征在于，其包括如下步驟：

施工準(zhǔn)備完成前期工作；

進(jìn)行四導(dǎo)洞錯(cuò)距、上下臺階預(yù)留核心土開挖；

循環(huán)工序各洞室交替開挖操作；

進(jìn)行型鋼鋼架架設(shè)操作；

初支結(jié)構(gòu)防水補(bǔ)強(qiáng)施工并進(jìn)行二襯施做。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種連拱隧道整體式支護(hù)結(jié)構(gòu)快速施工方法，其特征在于：所述進(jìn)行四導(dǎo)洞錯(cuò)距、上下臺階預(yù)留核心土開挖步驟具體包括：在開挖輪廓外圍設(shè)計(jì)位置施做超前小導(dǎo)管以及管棚支護(hù)，在超前支護(hù)的保護(hù)下，采用預(yù)留核心土法開挖第一導(dǎo)洞，開挖進(jìn)尺控制為2-3榀鋼架距離；施作初期支護(hù)：初噴混凝土2～4cm，然后架設(shè)鋼拱架、施做錨桿掛設(shè)鋼筋網(wǎng)；待第一導(dǎo)洞開挖支護(hù)3～5m后，開挖第二導(dǎo)洞，開挖進(jìn)尺控制為2-3榀鋼架距離；施作初期支護(hù)：初噴混凝土2～4cm，架設(shè)鋼拱架、施做錨桿掛設(shè)鋼筋網(wǎng)，對已施做鋼拱架部分復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度；待第二導(dǎo)洞開挖支護(hù)10m后，開挖第三導(dǎo)洞，開挖進(jìn)尺控制為2-3榀鋼架距離，施作初期支護(hù)：初噴混凝土2～4cm，設(shè)鋼拱架、施做錨桿掛設(shè)鋼筋網(wǎng)；待第三導(dǎo)洞開挖支護(hù)3～5m后，開挖第四導(dǎo)洞，開挖進(jìn)尺控制為2-3榀鋼架距離，施作初期支護(hù)：初噴混凝土2～4cm，架設(shè)鋼拱架、施做錨桿掛設(shè)鋼筋網(wǎng)，對已施做鋼拱架部分復(fù)噴混凝土至設(shè)計(jì)厚度。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種連拱隧道整體式支護(hù)結(jié)構(gòu)快速施工方法，其特征在于：所述循環(huán)工序各洞室交替開挖操作步驟具體包括：進(jìn)行第一到第四導(dǎo)洞開挖完成一個(gè)循環(huán)，第一以及第三導(dǎo)洞上部土方采用人工預(yù)留核心土開挖，并通過臨時(shí)仰拱預(yù)留的通道出土，翻入下臺階，通過小型挖掘機(jī)運(yùn)至洞外；第二以及第四導(dǎo)洞下部土方采用人工配合小型挖掘機(jī)開挖，并通過小型裝載機(jī)將土運(yùn)至洞外，左右洞室按2-3倍隧道跨度開挖錯(cuò)距開挖。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種連拱隧道整體式支護(hù)結(jié)構(gòu)快速施工方法，其特征在于：所述進(jìn)行型鋼鋼架架設(shè)操作步驟具體包括：采用I25a型工字鋼作為初支結(jié)構(gòu)中墻部位，初支結(jié)構(gòu)其余部位采用I20a型工字鋼，進(jìn)行放樣下料，分節(jié)焊制；人工安裝上導(dǎo)洞型鋼，并利用小平板車運(yùn)輸，下導(dǎo)洞型鋼人工配合小型挖掘機(jī)安裝，并與上導(dǎo)洞鋼架進(jìn)行機(jī)械連接；環(huán)向與縱向鋼架也采用機(jī)械連接，使之成為聯(lián)合支護(hù)結(jié)構(gòu)。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種連拱隧道整體式支護(hù)結(jié)構(gòu)快速施工方法，其特征在于：所述初支結(jié)構(gòu)防水補(bǔ)強(qiáng)并進(jìn)行二襯施做步驟具體包括：左右洞室錯(cuò)距開挖并在中隔墻的隔離下進(jìn)行獨(dú)立施工，并形成聯(lián)合的初支結(jié)構(gòu)；對Y字型節(jié)點(diǎn)上方進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，采用片石混凝土進(jìn)行回填，并復(fù)噴至飽滿狀態(tài)，再進(jìn)行防水板掛設(shè)，進(jìn)行二襯混凝土的施工，并在完工后拆除橫向鋼梁進(jìn)行通車實(shí)驗(yàn)。