一种用于隧道的网架衬砌结构，包括网架，网架由内弦杆、外弦杆以及腹杆组成，外弦杆与内弦杆形成两个网面，两个网面之间由腹杆连接；网架呈拱形，外弦杆与围岩接触。网架两侧还设有压杆。压杆为中空钢管，压杆内填充膨胀混凝土。网架架脚穿过钢板埋入地下，钢板通过第二锚栓固定在地面上，网架架脚与钢板拐角位置设有直角钢板，直角钢板通过第一锚栓固定在网架架脚与钢板上。大多数杆件采用二力杆。通过采用上述结构，本新型具有良好的稳定性。可以节省钢材。隧道围岩更稳定，更安全。节约支护成本。有效的提高岩体稳定性的同时，节约钢材等材料，减少成本。其空间稳定性好，抗震性能好。压杆填充混凝土，能够防止压杆失稳，提高钢管的抗压能力。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及隧道衬砌施工领域，特别是一种用于隧道的网架衬砌结构及其安装方法。
技术介绍
随着施工技术的进步，钢拱架支护围岩的技术虽然日趋完善，但是钢拱架容易因为侧向刚度低而发生弱轴平面扭曲失稳，导致隧道安全性受到威胁；以及围岩不均匀变形时钢拱架的不同部位承受的轴力、弯矩差异较大引起的安全隐患。由于受力的不均匀性，钢拱架本身不容易局部加强，且增加钢拱架的数量与增大其分布密度来维持岩体的稳定并不经济。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种用于隧道的网架衬砌结构，能够克服现有技术的不足，对整个围岩壁进行支护，保证围岩的稳定性，提升隧洞内的安全性。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是:一种用于隧道的网架衬砌结构，包括网架，网架由内弦杆、外弦杆以及腹杆组成，外弦杆与内弦杆形成两个网面，两个网面之间由腹杆连接；网架呈拱形，外弦杆与围岩接触。优选的方案中，所述的网架由多个四棱锥单元组成，四棱锥的底面为外弦杆，四条棱为腹杆，四棱锥顶点之间通过内弦杆连接。优选的方案中，所述的网架两侧还设有压杆。优选的方案中，所述的压杆为中空钢管，压杆内填充膨胀混凝土。优选的方案中，所述的网架架脚穿过钢板埋入地下，钢板通过第二锚栓固定在地面上，网架架脚与钢板拐角位置设有直角钢板，直角钢板通过第一锚栓固定在网架架脚与钢板上。优选的方案中，大多数杆件采用二力杆。优选的方案中，针对不同位置的的受力情况，对于网架受力较大的位置，可采用再分式杆件处理，加密杆件，传递荷载。本技术提供的一种用于隧道的网架衬砌结构，其有益效果有以下几点:一、网架结构可以将围岩施加的力均匀的传给各个杆件，多数杆件为二力杆，不受弯矩，从而自身具有良好的稳定性。二、网架不同部位的杆件直径可以不同，在条件相同的洞段内均适用，因此可以节省钢材，而钢拱架一般难以实现。三、网架结构可以支撑起整个围岩，相对于钢拱架而言，能使隧道围岩更稳定，更安全。四、在相同的耗材下，钢网架结构提供给围岩的支护力比钢拱架的更大，从而节约支护成本。五、采用数值模拟预测围岩变形大的位置，对网架受力较大的地方，针对性地采用局部加密杆件的方式，使得材料使用更具针对性，有效的提高岩体稳定性的同时，节约钢材等材料，减少成本。六、网架结构洞轴方向满布网架，厚度远大于钢拱架，因此各方向受力比钢拱架均匀，难有发生侧向失稳的问题，其空间稳定性好，抗震性能好。七、压杆填充混凝土，能够防止压杆失稳，提高钢管的抗压能力。【附图说明】下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明:图1为本技术的网架在隧洞中的安装结构示意图。图2为本技术的网架结构示意图。图3为本技术的网架中的四棱锥单元结构示意图。图4为本技术的压杆结构示意图。图5为本技术的网架架脚与地面连接位置结构示意图。图6为为本技术的直角钢板结构示意图。图中:混凝土层1，网架2，腹杆3，内弦杆4，外弦杆5，膨胀混凝土 6，压杆7，第一锚栓8，直角钢板9，第二锚栓10，钢板11。【具体实施方式】如图中，一种用于隧道的网架衬砌结构，包括网架2，网架2由内弦杆4、外弦杆5以及腹杆3组成，外弦杆5与内弦杆4形成两个网面，两个网面之间由腹杆3连接；网架2呈拱形，外弦杆5与围岩接触。优选的方案中，所述的网架2由多个四棱锥单元组成，四棱锥的底面为外弦杆5，四条棱为腹杆3，四棱锥顶点之间通过内弦杆4连接。优选的方案中，所述的网架2两侧还设有压杆7。优选的方案中，所述的压杆7为中空钢管，压杆7内填充膨胀混凝土 6。优选的方案中，所述的网架2架脚穿过钢板11埋入地下，钢板11通过第二锚栓10固定在地面上，网架2架脚与钢板11拐角位置设有直角钢板9，直角钢板9通过第一锚栓8固定在网架2架脚与钢板11上。通过采用上述结构，保证了隧洞支护结构的稳定性及安全性，同时避免了增加钢拱架的数量与增大其分布密度造成的成本上升，在保证隧道施工安全性的前提之下，也节约了大量的资金投入。【主权项】1.一种用于隧道的网架衬砌结构，包括网架(2)，其特征是:网架(2)由内弦杆(4)、外弦杆(5)以及腹杆(3)组成，外弦杆(5)与内弦杆(4)形成两个网面，两个网面之间由腹杆(3)连接; 网架(2)呈拱形，外弦杆(5)与围岩接触。2.根据权利要求1所述的一种用于隧道的网架衬砌结构，其特征是:所述的网架(2)由多个四棱锥单元组成，四棱锥的底面为外弦杆(5)，四条棱为腹杆(3)，四棱锥顶点之间通过内弦杆(4)连接。3.根据权利要求1所述的一种用于隧道的网架衬砌结构，其特征是:所述的网架(2)两侧还设有压杆(7)。4.根据权利要求3所述的一种用于隧道的网架衬砌结构，其特征是:所述的压杆(7)为中空钢管，压杆(7)内填充膨胀混凝土(6)。5.根据权利要求1所述的一种用于隧道的网架衬砌结构，其特征是:所述的网架(2)架脚穿过钢板(11)埋入地下，钢板(11)通过第二锚栓(10)固定在地面上，网架(2)架脚与钢板(11)拐角位置设有直角钢板(9)，直角钢板(9)通过第一锚栓(8)固定在网架(2)架脚与钢板(11)上。【专利摘要】一种用于隧道的网架衬砌结构，包括网架，网架由内弦杆、外弦杆以及腹杆组成，外弦杆与内弦杆形成两个网面，两个网面之间由腹杆连接；网架呈拱形，外弦杆与围岩接触。网架两侧还设有压杆。压杆为中空钢管，压杆内填充膨胀混凝土。网架架脚穿过钢板埋入地下，钢板通过第二锚栓固定在地面上，网架架脚与钢板拐角位置设有直角钢板，直角钢板通过第一锚栓固定在网架架脚与钢板上。大多数杆件采用二力杆。通过采用上述结构，本新型具有良好的稳定性。可以节省钢材。隧道围岩更稳定，更安全。节约支护成本。有效的提高岩体稳定性的同时，节约钢材等材料，减少成本。其空间稳定性好，抗震性能好。压杆填充混凝土，能够防止压杆失稳，提高钢管的抗压能力。【IPC分类】E21D11/14, E21D11/00【公开号】CN204827463【申请号】CN201520499774【专利技术人】刘杰, 颜溧洲, 李学伟, 邓源, 李建林, 苑腾飞, 于振民 【申请人】三峡大学【公开日】2015年12月2日【申请日】2015年7月13日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于隧道的网架衬砌结构，包括网架（2），其特征是：网架（2）由内弦杆（4）、外弦杆（5）以及腹杆（3）组成，外弦杆（5）与内弦杆（4）形成两个网面，两个网面之间由腹杆（3）连接；网架（2）呈拱形，外弦杆（5）与围岩接触。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘杰，颜溧洲，李学伟，邓源，李建林，苑腾飞，于振民，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42
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