隧洞钢架支护施工方法技术

本发明专利技术公开了一种隧洞钢架支护施工方法，包括以下步骤：加工成型构成支护钢架的每节段工字钢、锁脚直筒锚管、连接钢棒及连接钢筋；在每榀钢架的位置处拼装架立一榀钢架并通过预设的定位锚杆焊接定位；在每榀钢架拱脚的两侧及边墙脚的两侧各施打一根锁脚直筒锚管，且将锁脚直筒锚管的外露端与工字钢接触处焊接固定；采用连接钢棒穿过工字钢上的安装孔，使连接钢棒的两端分别与对应设置的两根锁脚直筒锚管相连，并将连接钢棒与工字钢、锁脚直筒锚管连接处分别焊接牢固；采用连接钢筋连接相邻设置的两榀钢架；在锁脚直筒锚管的外露端注入水泥砂浆以锚固；支护钢架的架体构建完成后，在支护钢架的架体上喷射混凝土以完全覆盖支护钢架的架体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及公路、城市道路及引水工程基础设施建设施工领域，特别地，涉及一种隧洞钢架支护施工方法。
技术介绍
钢架支护是在隧道或隧洞开挖后，用于控制围岩变形及防止坍塌而施作的初期支护，钢架是依靠“被动支撑”来维持围岩稳定的，在软弱围岩条件下，钢架对维持围岩稳定是必不可少的。随着我国经济的高速发展和公路、城市道路及引水工程基础设施建设的不断推进，隧道或隧洞工程施工是必不可少的施工内容，当隧道或隧洞位于土层或软弱岩体等不良地质和特殊岩土地段内时，隧道或隧洞钢架支护施工难度更大，通常需采用特殊的施工方法进行施工。当在不良地质和特殊岩土地段内进行隧道或隧洞施工，钢架安装时若锁脚锚杆施工不牢固或受施工机械的碰损，均会造成钢架不稳固而整体下沉，从而导致隧道或隧洞拱顶下沉，严重者可能会导致隧道或隧洞岩体产生坍塌，给施工安全带来极大的隐患。
技术实现思路
本专利技术提供了一种隧洞钢架支护施工方法，以解决现有的支护钢架存在的整体承载能力差、施工安全性低的技术问题。本专利技术采用的技术方案如下：一种隧洞钢架支护施工方法，用于在隧洞内施工成型用以支护围岩的支护钢架，隧洞钢架支护施工方法包括以下步骤：前期准备工作：根据隧洞施工图设计加工成型构成支护钢架的每节段工字钢、锁脚直筒锚管、连接钢棒及连接钢筋，其中，锁脚直筒锚管中空且两端连通，其外圆上加工有多个贯通的注浆孔，需设置锁脚直筒锚管的工字钢的腰部加工有贯穿的安装孔；在隧洞内构建支护钢架的架体，具体包括以下步骤：根据隧洞施工图设计在每榀钢架的位置处拼装架立一榀钢架并通过预设的定位锚杆焊接定位；在每榀钢架拱脚的两侧及边墙脚的两侧各施打一根锁脚直筒锚管，使锁脚直筒锚管的一端伸入围岩基面内，其相对的另一端外露围岩基面，且将锁脚直筒锚管的外露端与工字钢接触处焊接固定；采用连接钢棒穿过工字钢上的安装孔，使连接钢棒的两端分别与对应设置的两根锁脚直筒锚管相连，并将连接钢棒与工字钢、锁脚直筒锚管连接处分别焊接牢固；采用连接钢筋连接相邻设置的两榀钢架；在锁脚直筒锚管的外露端注入水泥砂浆以锚固；支护钢架的架体构建完成后，在支护钢架的架体上喷射混凝土以完全覆盖支护钢架的架体。进一步地，在每榀钢架拱脚的两侧及边墙脚的两侧施打锁脚直筒锚管时，使锁脚直筒锚管沿水平斜向下的方向伸入围岩基面，并使外露围岩基面的锁脚直筒锚管的端面与工字钢临空侧腿部的表面齐平，并将锁脚直筒锚管与工字钢腿部接触处焊接牢固。进一步地，根据隧洞施工图设计在每榀钢架的位置处拼装架立钢架时，确保架立后的钢架垂直于隧洞的中线。进一步地，根据隧洞施工图设计加工成型构成支护钢架的每节段工字钢时，具体包括以下步骤：加工成型不同规格的首榀钢架的工字钢；在平整的地面上进行钢架的试拼，当拼装出的钢架满足隧洞施工图设计要求后，批量加工成型工字钢。进一步地，根据隧洞施工图设计加工成型构成支护钢架的每节段工字钢、锁脚直筒锚管、连接钢棒及连接钢筋后，还包括步骤：检查隧洞开挖断面轮廓、中线及高程是否满足隧洞施工图设计要求，当满足隧洞施工图设计要求时，再将加工成型好的工字钢、锁脚直筒锚管、连接钢棒及连接钢筋运送至隧洞。进一步地，根据隧洞施工图设计在每榀钢架的位置处拼装架立钢架前，还包括步骤：在隧洞内准确定出每榀钢架的位置；在各位置处的围岩基面上初喷混凝土，并施作定位锚杆和铺设钢筋网；根据隧洞施工图设计在每榀钢架的位置处拼装架立一榀钢架，并通过定位锚杆将钢架与钢筋网、初喷后形成的混凝土层连接。进一步地，在围岩基面上初喷混凝土时，成型的混凝土层的厚度不小于40mm；在支护钢架上复喷混凝土时，使支护钢架临空一侧的混凝土层的厚度不小于40mm。进一步地，采用连接钢筋连接相邻设置的两榀钢架包括：采用多根连接钢筋连接相邻两榀钢架的工字钢的临壁侧腿部外缘面；采用多根连接钢筋连接相邻两榀钢架的工字钢的临空侧腿部外缘面。进一步地，开挖隧洞时，在每榀钢架安装处的地面上预设托板，根据隧洞施工图设计在每榀钢架的位置处拼装架立钢架时，使架立后的钢架支承于托板上。进一步地，根据隧洞施工图设计加工成型后的每节段工字钢的两端各设有连接钢板，相邻两节段工字钢通过穿过两块连接钢板的连接螺栓相连。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的隧洞钢架支护施工方法中，每榀钢架拱脚的两侧及边墙脚的两侧各施打有一根锁脚直筒锚管，该锁脚直筒锚管的一端伸入围岩基面内，其相对的另一端外露围岩基面，锁脚直筒锚管内注有水泥砂浆，连接钢棒穿过工字钢上的安装孔后分别与对应设置的两根锁脚直筒锚管相连，且连接钢棒与工字钢、锁脚直筒锚管连接处分别焊接牢固，故通过伸入围岩基面内的锁脚直筒锚管与连接钢棒的作用，可提高支护钢架整体承载能力，防止支护钢架下沉或两底脚回收，防止隧洞拱顶下沉及隧洞岩体产生坍塌，降低施工风险；还使隧洞围岩横断面的沉降趋于均匀，从而提高围岩变形的稳定性；本专利技术的隧洞钢架支护施工方法成本低廉、工艺方便，便于广泛实施。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术优选实施例的隧洞钢架支护施工侧面构造示意图；图2是图1中隧洞钢架支护施工立面构造示意图；图3是图2中A处的局部放大结构示意图；图4是图1中锁脚直筒锚管的结构示意图；图5是图1中工字钢截面示意图。图例说明10、隧洞；101、围岩基面；20、锁脚直筒锚管；201、注浆孔；30、连接钢棒；40、连接钢筋；50、工字钢；501、安装孔；60、钢架。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。参照图1、图2和图5，本专利技术的优选实施例提供了一种隧洞钢架支护施工方法，用于在隧洞10内施工成型用以支护围岩的支护钢架，隧洞钢架支护施工方法包括以下步骤：S10：前期准备工作：S101：根据隧洞施工图设计加工成型构成支护钢架的每节段工字钢50、锁脚直筒锚管20、连接钢棒30及连接钢筋40，其中，锁脚直筒锚管20中空且两端连通，其外圆上加工有多个贯通的注浆孔201，需设置锁脚直筒锚管的工字钢50的腰部加工有贯穿的安装孔501。S20：在隧洞10内构建支护钢架的架体，具体包括以下步骤：S201：根据隧洞施工图设计在每榀钢架60的位置处拼装架立一榀钢架60(如图1所示即为一榀钢架，其包括两条竖直段及连接两条竖直段的弧形段，竖直段和弧形段均由多根工字钢依次首尾相连拼接而成)并通过预设的定位锚杆焊接定位；S202：在每榀钢架60拱脚的两侧及边墙脚的两侧各施打一根锁脚直筒锚管20，使锁脚直筒锚管20的一端伸入围岩基面101内，其相对的另一端外露围岩基面101，且将锁脚直筒锚管20的外露端与工字钢50接触处焊接固定；S203：采用连接钢棒30穿过工字钢50上的安装孔501，使连接钢棒30的两端分别与对应设置的两根锁脚直筒锚管20相连，并将连接钢棒30与工字钢50、锁脚直筒锚管20连接处分别焊接牢固；S204：采用连接钢筋40连接相邻设置的两榀钢架60；S205：在锁脚直筒锚管20的外露端注入水泥砂浆以锚固。S30：支护本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隧洞钢架支护施工方法，其特征在于，用于在隧洞(10)内施工成型用以支护围岩的支护钢架，所述隧洞钢架支护施工方法包括以下步骤：前期准备工作：根据隧洞施工图设计加工成型构成所述支护钢架的每节段工字钢(50)、锁脚直筒锚管(20)、连接钢棒(30)及连接钢筋(40)，其中，所述锁脚直筒锚管(20)中空且两端连通，其外圆上加工有多个贯通的注浆孔(201)，需设置锁脚直筒锚管(20)的所述工字钢(50)的腰部加工有贯穿的安装孔(501)；在所述隧洞(10)内构建所述支护钢架的架体，具体包括以下步骤：根据隧洞施工图设计在每榀钢架(60)的位置处拼装架立一榀钢架(60)并通过预设的定位锚杆焊接定位；在每榀所述钢架(60)拱脚的两侧及边墙脚的两侧各施打一根所述锁脚直筒锚管(20)，使所述锁脚直筒锚管(20)的一端伸入所述围岩基面(101)内，其相对的另一端外露所述围岩基面(101)，且将所述锁脚直筒锚管(20)的外露端与所述工字钢(50)接触处焊接固定；采用所述连接钢棒(30)穿过所述工字钢(50)上的所述安装孔(501)，使所述连接钢棒(30)的两端分别与对应设置的两根所述锁脚直筒锚管(20)相连，并将所述连接钢棒(30)与所述工字钢(50)、所述锁脚直筒锚管(20)连接处分别焊接牢固；采用连接钢筋(40)连接相邻设置的两榀所述钢架(60)；在所述锁脚直筒锚管(20)的外露端注入水泥砂浆以锚固；所述支护钢架的架体构建完成后，在所述支护钢架的架体上喷射混凝土以完全覆盖所述支护钢架的架体。...

【技术特征摘要】
1.一种隧洞钢架支护施工方法，其特征在于，用于在隧洞(10)内施工成型用以支护围岩的支护钢架，所述隧洞钢架支护施工方法包括以下步骤：前期准备工作：根据隧洞施工图设计加工成型构成所述支护钢架的每节段工字钢(50)、锁脚直筒锚管(20)、连接钢棒(30)及连接钢筋(40)，其中，所述锁脚直筒锚管(20)中空且两端连通，其外圆上加工有多个贯通的注浆孔(201)，需设置锁脚直筒锚管(20)的所述工字钢(50)的腰部加工有贯穿的安装孔(501)；在所述隧洞(10)内构建所述支护钢架的架体，具体包括以下步骤：根据隧洞施工图设计在每榀钢架(60)的位置处拼装架立一榀钢架(60)并通过预设的定位锚杆焊接定位；在每榀所述钢架(60)拱脚的两侧及边墙脚的两侧各施打一根所述锁脚直筒锚管(20)，使所述锁脚直筒锚管(20)的一端伸入所述围岩基面(101)内，其相对的另一端外露所述围岩基面(101)，且将所述锁脚直筒锚管(20)的外露端与所述工字钢(50)接触处焊接固定；采用所述连接钢棒(30)穿过所述工字钢(50)上的所述安装孔(501)，使所述连接钢棒(30)的两端分别与对应设置的两根所述锁脚直筒锚管(20)相连，并将所述连接钢棒(30)与所述工字钢(50)、所述锁脚直筒锚管(20)连接处分别焊接牢固；采用连接钢筋(40)连接相邻设置的两榀所述钢架(60)；在所述锁脚直筒锚管(20)的外露端注入水泥砂浆以锚固；所述支护钢架的架体构建完成后，在所述支护钢架的架体上喷射混凝土以完全覆盖所述支护钢架的架体。2.根据权利要求1所述的隧洞钢架支护施工方法，其特征在于，在每榀所述钢架(60)拱脚的两侧及边墙脚的两侧施打所述锁脚直筒锚管(20)时，使所述锁脚直筒锚管(20)沿水平斜向下的方向伸入所述围岩基面(101)，并使外露所述围岩基面(101)的所述锁脚直筒锚管(20)的端面与所述工字钢(50)临空侧腿部的表面齐平，并将所述锁脚直筒锚管(20)与所述工字钢(50)腿部接触处焊接牢固。3.根据权利要求1所述的隧洞钢架支护施工方法，其特征在于，根据隧洞施工图设计在每榀钢架(60)的位置处拼装架立所述钢架(60)时，确保架立后的所述钢架(60)垂直于所述隧洞(10)的中线。4.根据权利要求1所述的隧洞钢架支护施工方法，其特征在于，根据隧洞施工图设计加工成型构成所述支护钢架的每节段工字钢(50)时，具体包括以下步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文胜，谢开武，刘勇，吴灿彬，刘佳，
申请(专利权)人：中建五局土木工程有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43