一种钢‑FRP复合波纹板隧洞支护方法技术

本发明专利技术公开了一种钢‑FRP复合波纹板隧洞支护方法，属隧洞工程领域的复合材料、新结构研发技术领域。本方法流程包括预制波纹板、打超前小导管加固围岩、上台阶开挖、顶部波纹板安装、下台阶开挖、侧墙波纹板安装、仰拱开挖、仰拱波纹板固定、防排水系统设置和二次衬砌施工。经上述步骤后隧洞初期支护、防排水系统和二次衬砌结构施工完成，具体施工时随着隧道推进不断重复以上步骤即可完成整个隧道支护结构。该方法充分发挥FRP材料与钢材的性能，并结合了波纹板材的优势，具有耐腐蚀性能好、承载能力高、环向刚度大、施工速度快、作业环境优和开挖范围小等优点。

A steel FRP composite corrugated plate tunnel supporting method

The invention discloses a FRP composite steel corrugated plate tunnel supporting method, the technical field of composite materials, the new structure is in the field of tunnel engineering research. The process includes prefabricated corrugated plate, advanced small pipe reinforcement surrounding rock, upper stage excavation, top corrugated plate installation, lower stage excavation, side wall corrugated plate installation, invert arch excavation, inverted arch corrugated plate fixing, drainage and drainage system setting and two lining construction. After the above steps, the tunnel's initial support, drainage and drainage system and the two lining structure are completed. During the specific construction, the supporting structure of the whole tunnel can be completed with the continuous steps above the tunnel. This method takes full advantage of the properties of FRP materials and steel products, combines the advantages of corrugated plates, and has the advantages of good corrosion resistance, high carrying capacity, large circumferential rigidity, fast construction speed, excellent working environment and small excavation scope.

【技术实现步骤摘要】
一种钢-FRP复合波纹板隧洞支护方法
本专利技术属隧洞工程领域的复合材料、新结构研发
，具体涉及一种用于隧洞工程的由钢-FRP复合材料波纹板替代传统支护的方法。本专利技术拼装速度快、作业环境优、强度高、性价比高和耐腐蚀性优异。
技术介绍
当前隧洞支护形式多为型钢拱架或格栅拱架加上喷射混凝土的支护形式。采用这种支护形式时，拱架的制作效率低，混凝土需要经过一段时间的养护才能充分发挥作用，延长了工期。波纹板的隧道支护结构为拼装式支护结构，可以快速实现开挖面的封闭，同时减少了洞内作业。传统的钢筋混凝土隧道支护结构衬砌厚度较大，为了满足建筑限界开挖面积往往较大。钢波纹板具有高强度、高刚度的优点，在内部建筑限界相同的情况下，用其替代传统支护可减少衬砌厚度，从而减小开挖范围，降低开挖建造的费用。地下水是绝大部分隧道会遇到的问题，当混凝土产生裂缝后，地下水会渗入到混凝土裂缝中，腐蚀钢筋从而减少结构寿命。钢材耐腐蚀性能较差，无法满足隧洞工程对腐蚀性的要求。纤维增强塑料(FRP)具有较好的耐久性与耐腐蚀性，却存在弹性模量低、变形大、价格高并呈脆性破坏的问题。将二者结合采用内嵌钢芯的复合材料波纹板，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢‑FRP复合波纹板隧洞支护方法，其特征在于：该方法的施作过程如下，S1预制复合波纹板；复合波纹板均为钢‑FRP复合波纹板，复合波纹板内部为钢芯，钢芯外部包裹FRP材料，FRP材料通过热固化成型；钢芯厚度为复合波纹板厚的60‑70％，FRP材料的厚度为复合波纹板厚的30‑40％；复合波纹板分为顶部波纹板、侧墙波纹板和仰拱波纹板；复合波纹板的波纹线方向与隧道纵向垂直；预制后的复合波纹板呈现一定弧度，该弧度与隧道轮廓相同，复合波纹板的板壁上预留注浆孔；复合波纹板环向两端预留有螺栓孔，复合波纹板环向之间通过螺栓直接连接；复合波纹板的纵向两端设有钢板，钢板上预留有螺栓孔，复合波纹板纵向上通过法兰连...

【技术特征摘要】
1.一种钢-FRP复合波纹板隧洞支护方法，其特征在于：该方法的施作过程如下，S1预制复合波纹板；复合波纹板均为钢-FRP复合波纹板，复合波纹板内部为钢芯，钢芯外部包裹FRP材料，FRP材料通过热固化成型；钢芯厚度为复合波纹板厚的60-70％，FRP材料的厚度为复合波纹板厚的30-40％；复合波纹板分为顶部波纹板、侧墙波纹板和仰拱波纹板；复合波纹板的波纹线方向与隧道纵向垂直；预制后的复合波纹板呈现一定弧度，该弧度与隧道轮廓相同，复合波纹板的板壁上预留注浆孔；复合波纹板环向两端预留有螺栓孔，复合波纹板环向之间通过螺栓直接连接；复合波纹板的纵向两端设有钢板，钢板上预留有螺栓孔，复合波纹板纵向上通过法兰连接；顶部波纹板环向两端和侧墙波纹板底端预留锚杆孔洞，复合波纹板通过锁脚锚杆与围岩固定；复合波纹板的波峰处对应隧道面；S2利用台阶法对施工的隧道进行开挖，开挖前通过超前注浆小导管提前注浆对围岩进行加固；S3上台阶开挖后，将顶部波纹板设置在隧道中预定位置，在上台阶的拱脚处通过锁脚锚杆将顶部波纹板固定，之后纵向上与相邻顶部波纹板通过法兰连接；安装完成...

【专利技术属性】
技术研发人员：马国伟，杨云轩，李鹏飞，李之建，王德华，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11