[發明專利]一種用于隧道大變形的讓壓格柵拱架及施作方法

在審

• 申請號: 202210205344.0
• 申請日: 2022-03-02
• 公開（公告）號: CN114562298A
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 郭震山;趙紫陽;姚廣;何信;宿鐘鳴;張川川;趙雪峰
• 申請（專利權）人: 山西省交通科技研發有限公司
• 主分類號: E21D11/22
• 分類號: E21D11/22
• 代理公司: 北京太兆天元知識產權代理有限責任公司 11108
• 代理人: 易衛

本發明公開了一種用于隧道大變形的讓壓格柵拱架及施作方法，讓壓格柵拱架結構包括格柵拱架主體、角鋼、高強螺母、連接構件、上壓板、限位器、彈性填料和下支撐板。該發明的所有組成構件均預先制作，現場采用裝配式方法組裝成支護結構整體，具有施工快捷的特點，同時采用可縮式讓壓結構可有效釋放圍巖壓力，減小支護結構受力，降低隧道開挖風險，具有較好的支護效果，可廣泛應用于大變形隧道的支護工程中。

技術領域

本發明屬于隧道工程技術領域，特別涉及一種用于隧道大變形的讓壓格柵拱架及施作方法。

背景技術

在軟弱圍巖、膨脹性圍巖或高應力圍巖的隧道施工中，常出現隧道大變形、侵限等情況，目前針對隧道大變形主要采用強支護，支護結構往往需要具有很高的強度和較大的尺寸，這種支護方式導致施工成本的增加，而且在實際大變形隧道中應用效果并不理想，常出現襯砌混凝土開裂、剝落、拱架扭曲等現象，嚴重時隧道坍塌。

發明內容

本發明提供一種用于隧道大變形的讓壓格柵拱架及施作方法，通過提前預制，實現快速組裝；同時利用讓壓緩沖裝置有效釋放圍巖壓力，減小支護結構受力，在降低隧道開挖風險的同時，實現對隧道圍巖變形的合理控制，以解決現有隧道支護結構不能適用于隧道圍巖大變形的問題，具有結構力學合理、安裝便捷、性能可靠的優點。

一種用于隧道大變形的讓壓格柵拱架，包括：格柵拱架主體1、角鋼21，22、高強螺母3、連接構件4、上壓板5、限位器6、彈性填料7和下支撐板8；所述角鋼22焊接于上壓板5的翼板上；所述角鋼21和角鋼22通過高強螺母3連接；所述下支撐板8焊接于格柵拱架主體1的主筋上；所述彈性填料7填充于上壓板5和下支撐板8之間。

優選的，所述角鋼22與連接構件4焊接；所述連接構件4是鋼筋或鋼板。

優選的，所述連接構件4的數量是單個或多個，當設置多個時，布設為單層或多層。

優選的，所述上壓板5為U型槽鋼；所述上壓板5底板上有與格柵拱架主體1的主筋位置對應的開孔。

優選的，所述限位器6為鋼墊板或鋼球。

優選的，所述角鋼22頂面高于限位器6的頂面。

優選的，所述彈性填料7為高強橡膠或高強彈簧。

一種用于隧道大變形的讓壓格柵拱架施作方法，包括以下步驟：

①預制格柵拱架主體1、角鋼21、角鋼22、連接構件4、上壓板5、限位器6、彈性填料7和下支撐板8；

②將兩個L型下支撐板8對稱焊接于柵拱架主體1的內側；

③將彈性材料7放置于柵拱架主體1內，支撐在下支撐板8之上；

④將上壓板5通過預制的空洞穿過拱架主體1的主筋，并將限位器6焊接于主筋上，防止上壓板5脫落；

⑤分別將角鋼21和角鋼22對稱焊接于鋼筋主體1和上壓板5的外側；

⑥將連接構件4焊接于角鋼22的內側，以增加讓壓格柵拱架連接處的整體穩定性；

⑦隧道開挖成形后，將預制的分段格柵拱架依次放置于開挖輪廓面的相應位置，并通過高強螺母3將上下段格柵拱架連接，形成讓壓格柵拱架整體。

本發明具有的技術優勢：

本發明的所有組成構件均預先制作，運輸至施工現場后采用裝配式方法組裝成支護結構整體，具有施工快捷的特點。采用可縮式讓壓結構可有效釋放圍巖壓力，減小支護結構受力，降低隧道開挖風險和費用，具有較好的支護效果，結構力學性能合理，應用前景廣闊，經濟效益顯著。

附圖說明

圖1是本發明所提供的讓壓拱架的剖視結構示意圖；