CN114135322A - 一种大变形隧道防钢架扭曲的加强方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及隧道施工方法技术领域，具体地说是一种大变形隧道防钢架扭曲的加强方法，包括钢架本体，加劲肋，腹板，连接板，角撑，钢架本体的两侧分别各焊接有一块腹板，钢架本体的两侧分别焊接有加劲肋，加劲肋位于腹板的内侧，加劲肋通过连接板连接，连接板与钢架本体通过螺栓连接，施工过程上、中、下端需同步开挖，同步进行支护加固，连接板与钢架本体的连接处采用四块角撑进行加强，本发明同现有技术相比，通过在钢架本体两侧设置腹板和加劲肋的方式，极大提高钢架本体的受力能力，通过严格限定钢架本体、加劲肋和腹板的标准和间距，并对施工过程进行同步要求，解决了受力不均及过大造成的钢架扭曲的问题，提高了施工安全和效率。
Description
技术领域
本发明涉及涉及隧道施工方法技术领域，具体地说是一种大变形隧道防钢架扭曲的加强方法。
背景技术
近年来，我国地区经济发展不断加快，铁路建设能力不断增强，穿越山岭地区的隧道普遍增多，并且进入到一个新的建设高峰期。与此同时，隧址区地质条件复杂、地应力极高、埋深大、断面大，隧道衬砌受到偏压等诸多工程地质问题也逐渐凸显出来，这类隧道的修建与运营，不断促进着我国隧道领域工程技术的发展，但也导致隧道在修建过程中所面临的诸如高地温、突涌水、高原冻害、岩爆以及高地应力软岩大变形等难题，其中，软岩隧道大变形问题是一种造成施工困难、施工安全无法保障、施工进度缓慢、工程经济负担加重的严重问题，相应的，在软弱围岩条件下，采用怎样的支护技术和支护结构才能有效控制围岩变形，保证工程安全高效的实施就成了工程界直观面对的问题。
隧道在通过软弱围岩地段时，由于围岩整体强度低，自稳能力差，再加上高地应力的影响，很可能会引起初支钢拱架各部位受力不均且受力过大，进而初支钢拱架扭曲失稳而破坏，掌子面周围围岩变形加大，侵入衬砌净空，最终影响施工的安全、延长工期、加大工程投入。
因此，需要设计一种大变形隧道防钢架扭曲的加强方法，优化支护结构，提高其抵抗变形的能力，尤其针对于极易出现破坏扭曲的钢板连接板处，提出一种新的结构形式，提高其性能，保证初期支护的有效性，从而加快施工效率，缩短工期，降低工程投入。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供了一种大变形隧道防钢架扭曲的加强方法，优化支护结构，提高其抵抗变形的能力，尤其针对于极易出现破坏扭曲的钢板连接板处，提出一种新的结构形式，提高其性能，保证初期支护的有效性，从而加快施工效率，缩短工期，降低工程投入。
为了达到上述目的，本发明提供一种大变形隧道防钢架扭曲的加强方法，包括钢架本体，加劲肋，腹板，连接板，角撑；
S1：钢架本体的两侧分别各焊接有一块腹板，钢架本体的两侧分别焊接有加劲肋，加劲肋位于腹板的内侧，加劲肋通过连接板连接，连接板与钢架本体通过螺栓连接；
S2：施工过程上、中、下端需同步开挖，同步根据S1进行支护加固；
S3：连接板与钢架本体的连接处采用四块角撑进行加强；
S4：根据围岩收敛变形情况，在边墙增设自进式中空长锚杆；
S5：拱部采取双层钢筋网片施工。
加劲肋的间隔距离为20cm。
加劲肋为边长为100mm的等边三角形。
加劲肋和腹板的厚度均为7mm。
钢架本体采用工25b型钢，钢架本体的间距不超过0.6～0.8m/榀。
中空长锚杆直径为32mm，长度为6m。
本发明同现有技术相比，通过在钢架本体两侧设置腹板和加劲肋的方式，极大提高钢架本体的受力能力，通过严格限定钢架本体、加劲肋和腹板的标准和间距，并对施工过程进行同步要求，解决了在遇到软弱围岩地段时的受力不均及过大造成的钢架扭曲的问题，提高了施工安全和效率，且进一步降低了施工工期和成本。
附图说明
图1为本发明的钢架加强位置处示意图。
图2为本发明的钢架连接板位置处加强结构左视图。
图3为本发明的钢架连接板位置处加强结构正视图。
图4为本发明的钢架连接板位置处加强结构俯视图。
附图标记说明：
1为钢架本体，2为加劲肋，3为腹板，4为连接板，5为角撑。
具体实施方式
现结合附图对本发明做进一步描述。
参见图1-4，本发明提供一种大变形隧道防钢架扭曲的加强方法，包括钢架本体1，加劲肋2，腹板3，连接板4，角撑5；
S1：钢架本体1的两侧分别各焊接有一块腹板3，钢架本体1的两侧分别焊接有加劲肋2，加劲肋2位于腹板3的内侧，加劲肋2通过连接板4连接，连接板与钢架本体1通过螺栓连接；
S2：施工过程上、中、下端需同步开挖，同步根据S1进行支护加固；
S3：连接板4与钢架本体1的连接处采用四块角撑5进行加强；
S4：根据围岩收敛变形情况，在边墙增设自进式中空长锚杆；
S5：拱部采取双层钢筋网片施工。
加劲肋2间隔距离为20cm。
加劲肋2为边长为100mm的等边三角形。
加劲肋2和腹板3的厚度均为7mm。
钢架本体1采用工25b型钢，钢架本体1的间距不超过0.6～0.8m/榀。
中空长锚杆直径为32mm，长度为6m。
工作原理：
如图1、图2和图3所示，在钢架本体1的两侧分别设置一个加劲肋2，加劲肋2底部通过连接板4连接，加劲肋2的另一侧与钢架本体1焊接连接，然后在钢架本体1的两侧且加劲肋2的外侧焊接腹板(3)，在连接板4和钢架本体1之间设置有角撑5，如图4所示，角撑5位于钢架本体1的四周平均分布，其中需严格按照设计给定的工25b型钢进行施工，严控钢架间距不超标(0.6～0.8m/榀)，施工中上、中、下同步开挖、同步支护，严控钢架单元连接部位施工质量，进一步的，根据围岩收敛变形情况，必要时边墙增设φ32自进式中空长锚杆，每根长度6m左右，同时为杜绝或减少隧道拱部喷射混凝土开裂、掉块产生施工安全隐患，必要时拱部采取双层钢筋网片施工，严格控制隧道变形，确保施工安全。
以上仅是本发明的优选实施方式，只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
本发明从整体上解决了隧道在通过软弱围岩地段时，由于围岩整体强度低，自稳能力差，再加上高地应力的影响，很可能会引起初支钢拱架各部位受力不均且受力过大，进而初支钢拱架扭曲失稳而破坏，掌子面周围围岩变形加大，侵入衬砌净空的问题，通过对钢架结构的结构性增强，对增加部件的严格施工与标准化，使钢架受力能力更强更稳定，为保证施工安全提供保障，同时提升了施工的效率，减少了现有方案的施工工期，降低了整体成本。
Claims (6)
1.一种大变形隧道防钢架扭曲的加强方法，其特征在于：包括钢架本体(1)，加劲肋(2)，腹板(3)，连接板(4)，角撑(5)；
S1：所述钢架本体(1)的两侧分别各焊接有一块腹板(3)，所述钢架本体(1)的两侧分别焊接有加劲肋(2)，所述加劲肋(2)位于腹板(3)的内侧，所述加劲肋(2)通过连接板(4)连接，所述连接板与钢架本体(1)通过螺栓连接；
S2：施工过程上、中、下端需同步开挖，同步根据S1进行支护加固；
S3：所述连接板(4)与钢架本体(1)的连接处采用四块角撑(5)进行加强；
S4：根据围岩收敛变形情况，在边墙增设自进式中空长锚杆；
S5：拱部采取双层钢筋网片施工。
2.根据权利要求1所述的一种大变形隧道防钢架扭曲的加强方法，其特征在于：所述加劲肋(2)的间隔距离为20cm。
3.根据权利要求2所述的一种大变形隧道防钢架扭曲的加强方法，其特征在于：所述加劲肋(2)为边长为100mm的等边三角形。
4.根据权利要求1所述的一种大变形隧道防钢架扭曲的加强方法，其特征在于：所述加劲肋(2)和腹板(3)的厚度均为7mm。
5.根据权利要求1所述的一种大变形隧道防钢架扭曲的加强方法，其特征在于：所述钢架本体(1)采用工25b型钢，所述钢架本体(1)的间距不超过0.6～0.8m/榀。
6.根据权利要求1所述的一种大变形隧道防钢架扭曲的加强方法，其特征在于：所述中空长锚杆直径为32mm，长度为6m。
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