一种斜井与正洞交叉段门架制造技术

本实用新型专利技术属于隧道施工技术领域，公开了一种斜井与正洞交叉段门架，所述斜井与正洞交叉段处门架包括：横梁，所述横梁上方焊接有挑顶钢架连接的螺栓连接板；所述的门架为5榀拼焊焊接，门架底部焊接有埋入仰拱的横向支撑，拱脚处焊接φ42锁脚锚管。本实用新型专利技术通过采用新型斜井与正洞交叉段门架装置，提供挑顶钢架一个牢固的落脚平台，实施螺栓连接，完成早期闭环支撑的稳固体系，同时5榀拼焊门架有效降低挑顶支护结构的沉降及变形开裂，其提供挑顶作业时间较现有技术节约至少7个工作日；从安全、投资、技术、进度方面新型斜井与正洞交叉段门架装置设计方案较优。

A kind of cross section of inclined shaft and positive hole

The utility model belongs to the technical field of tunnel construction, discloses a slope and hole cross section of the door frame, the slope and hole cross section of the door frame comprises a beam, a top pick bolted steel connecting plate is welded above the beam; the door frame is 5 pieces of welding. At the bottom of the door frame is welded with a buried horizontal support inverted arch, arch foot welded with 42 locking anchor pipe. The utility model adopts new slope and hole cross section door frame device, providing a solid steel roof landing platform, the implementation of bolt connection, complete solid support and early system closed loop, 5 pieces of welding gantry reduce the top pick of supporting structure and supporting the settlement deformation and cracking, the top pick operation time compared with the existing technology to save at least 7 working days; from safety, investment, technology and progress of new slope and hole cross section door frame device better design.

【技术实现步骤摘要】
一种斜井与正洞交叉段门架
本技术属于隧道施工
，尤其涉及一种斜井与正洞交叉段门架。
技术介绍
目前，在隧道施工领域，斜井进正洞施工，多以“斜井延长并平行掘进一段距离至正洞工作面后，再逐段扩挖、立即支护形成正洞初期支护结构”或“斜井开挖接近正洞相交里程10m段落，逐渐抬高斜井拱顶高程，斜井掘进至正洞开挖轮廓线后，在交叉口处施作初支加强环，在斜井与正洞相交处，采用棚洞进入主洞进行开挖，棚洞内正洞钢架落脚在加强环上和对侧正洞上台阶拱脚处”的施工技术进行，在国内其他类似隧道工程中应用比较广泛。第一种方法“延长斜井平行掘进至正洞工作，再逐段扩挖、立即支护形成正洞初期支护结构”，直接进正洞，倒退扩挖形成正洞初期支护结构，对于硬质岩石地段可以采取该工法，在软弱围岩及黄土隧道地段，该工法在斜井与正洞交叉口薄弱环节处，斜井未衬砌支护作用条件下极易引起围岩大变形及坍塌。第二种方法，考虑增加了斜井与正洞交接处的初支加强环措施，正洞钢架先落脚至斜井初期支护加强环上，但斜井衬砌与加强环的复合式支护结构高跨比加大，背部脱空，容易导致初期支护沉降及开裂，该方法主要应用于岩石隧道。综上所述，现有技术存在的问题是：目前的两种工艺方法均是依靠斜井初期支护作自承体系，但在黄土隧道地段的复杂地应力工况条件下，两种方法对抑制斜井与正洞交叉口处拱部下沉及围岩变形风险存在不足。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本技术提供了一种斜井与正洞交叉段门架。本技术是这样实现的，一种斜井与正洞交叉段门架，所述斜井与正洞交叉段门架包括：立柱；所述立柱上方焊接有横梁；所述立柱的内部焊接有锁脚锚管。进一步，所述横梁和立柱之间焊接有斜撑。进一步，所述立柱左右边柱焊接有弧形横撑。进一步，所述立柱的底部横梁和立柱之间焊接有斜撑。本技术在穿越新黄土地段的斜井与正洞交叉段提供正洞钢架坐落支撑点的门架装置，即斜井与正洞平面交叉口处，增加刚度、强度较大的门型钢架提供斜井进正洞挑顶之后正洞钢架的坐落平台，这里设计采用5榀I25a拼焊而成的门型钢架，安装于斜井拱顶上，其上部设计为5榀I25a拼焊的横梁，长11.54m，边柱设计为5榀I25a拼焊的立柱，高8.12m。本技术的另一目的在于提供类似一种“简支梁”结构固定铰作用，即将斜井与正洞交接处的正洞钢架落脚于门架上，正洞初期支护钢架受围岩压力拱作用，通过门架将力传递给边墙底板基础及斜井复合式抗压衬砌结构上，以控制围岩压力拱由稳定至聚变过程引起的沉降、变形。本技术的优点及积极效果为：采用斜井与正洞交叉段门架装置与现有技术相比，具有结构稳固、节约成本、快速施工的特点。(1)采用适用于黄土隧道的现有技术施工：需要在近接隧道正洞处10m范围，逐渐抬高斜井初期支护拱顶高程，斜井净空扩挖，加大斜井拱架规格及尺寸，再利用棚洞开挖进正洞。①斜井调高段扩挖工程量5～7m3/m；②斜井调高段采用I20a工字钢，间距加密至0.6m/榀，平均每延米增加用钢量193Kg/m，共10m，共增加用钢量1930Kg，斜井与正洞交接处增加3榀I25a环形支撑钢架，每榀1.7t，共增加5.1t；③每榀I20a钢架焊接及拼装，需要6个架子工，工作5小时完成焊接、安装，共需10个工作日，装载机配合施工；额外增加土石方量：67m3，增加用钢量：1.93+5.1＝7.03t，设计衬砌混凝土素混凝土68圬工方，费用为68*430元＝29240元；总共时需要：6人×5小时×10天＝300工时，总机械台班需要：0.5×10＝5机械台班。(2)采用新型斜井与正洞交叉段门架装置施工：需要在斜井与正洞交叉段增加5榀拼焊而成I25a门架；①斜井与正洞交接处增加5榀I25a门型钢架，每榀0.85t，共增加4.25；②I25a门型钢架焊接及拼装，需要6个架子工，工作15小时完成焊接、安装，装载机配合施工。增加用钢量4.25t，总工时需要：6人×15小时＝90工时，总机械台班需要：1机械台班。两种方法对比，新型斜井与正洞交叉段门架装置比现有技术节约开挖工程量：67-0＝67m3，节省用钢量：7.03-4.25＝2.98；节约工时：300-90＝210工时；节约机械台班：5-1＝4机械台班，施工经济效益可观。通过采用新型斜井与正洞交叉段门架装置，提供挑顶钢架一个牢固的落脚平台，实施螺栓连接，完成早期闭环支撑的稳固体系，同时5榀拼焊门架有效降低挑顶支护结构的沉降及变形开裂，其提供挑顶作业时间较现有技术节约至少7个工作日。从安全、投资、技术、进度方面新型斜井与正洞交叉段门架装置设计方案较优。附图说明图1是本技术实施例提供的斜井与正洞交叉段门架结构示意图；图中：1、门架立柱；2、门架上横梁；3、挑顶钢架；4、门架斜撑；5、门架竖撑；6、门架垫脚大钢板；7、锁脚锚管；8、钢筋混凝土条形基础；9、斜井仰拱；10、斜井初期支护；11、门架底部弧形横撑。具体实施方式为能进一步了解本技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。下面结合附图对本技术的结构作详细的描述。如图1所示，本技术实施例提供的斜井与正洞交叉段门架包括：门架立柱1、门架上横梁2、挑顶钢架3、门架斜撑4、门架竖撑5、门架垫脚大钢板6、锁脚锚管7、钢筋混凝土条形基础8、门架底部弧形横撑11。立柱1上方焊接有挑顶钢架2，挑顶钢架2和立柱1之间焊接有斜撑4和竖撑5，立柱1的内部焊接有锁脚锚管7，立柱1的底部浇筑有钢筋混凝土条形基础8、底部设置弧形横撑11。(1)在正洞左边墙与斜井相交处，采用并排架立五榀I25a型钢钢架，并在拱架顶部设置门梁来支撑正洞挑顶钢架，门架采用5榀I25a工字钢拼焊，门架中部搭设在斜井拱部，两侧边柱搭设在底部条形基础上；(2)门梁连接均采用螺栓连接，采用锁脚锚管，分别与立柱和横梁焊接牢固，锚管长度为4.5m，为加强门架承载能力，门架边柱底脚设置于与斜井仰拱外伸出的混凝土底板基础上，且工字钢脚焊接钢板尺寸50cm×75cm×16mm，与条形基础预埋钢板采用M27×70mm高强螺栓连接，钢板焊接Ф22锚筋，单根长度65cm。本技术的工作原理：1、基本工作流程：台阶法开挖斜井下台阶→边墙架立钢架、喷射砼→逐段开挖斜井抗压衬砌仰拱(根据地基承载力分析，必要进行换填三七灰土)→安装仰拱钢架、喷射砼→逐段绑扎斜井抗压衬砌仰拱钢筋→逐段浇筑钢筋混凝土仰拱→门架基础开挖→浇筑基础钢筋混凝土→安装门架5榀拼焊I25a工字钢边柱→安装门架I25a工字钢上横梁→焊接门架斜撑、竖撑→焊接门架横撑→打设φ42缩脚锚管。2、斜井与正洞交叉段门架施工考虑正洞上导拱架落脚位置的牢固性，斜井拱架必须提供一个牢固的落脚平台。在正洞左边墙与斜井相交处，采用并排架立5榀拼焊I25a型钢钢架，并在拱架顶部设置门梁来支撑正洞上部拱架，门梁搭设在斜井拱部，拱架之间用Ф22钢筋连接成一个整体，连接筋间距50cm。门梁连接均采用螺栓连接，在施工过程中，必须按照设计图纸位置安设，保证立柱、横梁位置准确。采用锁脚锚管，分别与立柱和横梁焊接牢固，锚管长度为4.5m，为加强门梁整体稳定性，门梁立柱底脚设置混凝土条形基础，横截面尺寸1.87m×0.6m，且工字钢脚焊接钢板尺寸50cm(宽)×75cm本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种斜井与正洞交叉段门架，其特征在于，所述斜井与正洞交叉段门架包括：立柱；所述立柱上方焊接有横梁，底部焊接有横撑；所述立柱的内部焊接有竖撑、斜撑，拱脚焊接有锁脚锚管；所述立柱脚部有钢筋砼条形基础及垫脚钢板。

【技术特征摘要】
1.一种斜井与正洞交叉段门架，其特征在于，所述斜井与正洞交叉段门架包括：立柱；所述立柱上方焊接有横梁，底部焊接有横撑；所述立柱的内部焊接有竖撑、斜撑，拱脚焊接有锁脚锚管；所述立柱脚部有钢筋砼条形基础及...

【专利技术属性】
技术研发人员：白明禄，方佳，常岩，叶宇，余卫华，刘永阔，李经纬，
申请(专利权)人：中铁二十二局集团第五工程有限公司，中铁二十二局集团有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆,50