一种公路隧道异型拱架及支护结构制造技术

本发明专利技术公开了一种公路隧道异型拱架，所述拱架为环向封闭结构，包括上拱架和下拱架；下拱架为开口侧向上的U型结构；上拱架用于支撑隧道的顶部，上拱架为一根连续的波形曲线，波形曲线的延长方向为隧道的宽度方向，该波形曲线由多个结构相同的单波曲线构成，波峰至波谷的垂线与隧道的延长方向平行，上拱架的两端分别与下拱架的两端连接。该拱架增加了隧道复合式衬砌初期支护拱架间的纵向连接，对拱架纵向弯曲，扩展了拱架环向的支护范围，增大了拱架局部支护刚度及整体组合支护的稳定性，能够降低隧道纵向受力差异性较大而产生的施工风险。

【技术实现步骤摘要】
一种公路隧道异型拱架及支护结构
本专利技术涉及公路隧道建设
，具体为一种公路隧道异型拱架。
技术介绍
目前隧道复合式衬砌初期支护中拱架采用单榀环向成环，在纵向使用钢筋连接，加固围岩，用以抵抗围岩产生较大变形。然而在拱架纵向连接处，钢筋仅起到纵向连接的作用，拱架纵向间存在支护的缺失，在这些部位容易产生较大沉降甚至“闭门塌方”。针对现有的技术问题，有必要设计一种新型拱架，用于解决现有拱架纵向不能起到支撑作用的问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种公路隧道异型拱架，拱架的顶部采用网状结构，增加拱架纵向连接刚度，扩展拱架环向的支护范围，增强整体支护稳定性。本专利技术是通过以下技术方案来实现：一种公路隧道异型拱架，所述拱架为环向封闭结构，包括上拱架和下拱架；下拱架为开口侧向上的U型结构；上拱架用于支撑隧道的顶部，上拱架为一根连续的波形曲线，波形曲线的延长方向为隧道的宽度方向，该波形曲线由多个结构相同的单波曲线构成，波峰至波谷的垂线与隧道的延长方向平行，上拱架的两端分别与下拱架的两端连接。可选的，所述上拱架为圆弧形结构。可选的，所述上拱架的两端位于波高的中心。可选的，所述波形曲线的波高为500mm-1500mm，相邻两个波峰间距800mm-1200mm。可选的，所述上拱架的每个波峰或波谷处设置有连接孔，用于和相邻的拱架连接。可选的，所述连接孔的轴线与隧道的延长方向平行。可选的，所述拱架的横截面为工字型、圆形或多边形。可选的，所述工字型的腰部垂直设置。本申请还提供一种公路隧道的防护结构，包括上述拱架，若干个拱架沿隧道的延长方向等间距排列，相邻两个拱架沿隧道的径向镜像设置，相邻连个拱架的波峰连接，或相邻连个拱架的波谷连接，使支护结构的上部形成网状结构。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本申请提供的一种公路隧道的支护结构，使拱架环向封闭，增加了隧道复合式衬砌初期支护拱架间的纵向连接，对拱架纵向弯曲，扩展了拱架环向的支护范围，增大了拱架局部支护刚度及整体组合支护的稳定性，能够降低隧道纵向受力差异性较大而产生的施工风险。一种隧道支护结构，安装时，使用多个上述拱架进行正反拼装就完成隧道的支护体系，该拱架在工厂批量预制成型，现场安装，提高了支护体系的施工效率，降低施工成本。同时用螺栓进行纵向连接，省去焊接工艺。其次多个拱架连接后，使支护结构的顶部形成网状结构，增加了拱架组合使用的整体稳定性。附图说明图1为本专利技术拱架的正视图；图2为本专利技术拱架的侧视图；图3为本专利技术拱架的俯视图；图4为本专利技术拱架的轴测图；图5为本专利技术拱架的安装示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。如图1-4所示，一种公路隧道异性拱架，该拱架由上拱架和下拱架组成的环向封闭结构。下拱架为开口侧向上的U型结构，上拱架设置在下拱架的上部。上拱架的形状与隧道的顶部相匹配，为圆弧形结构，上拱架为一根连续的波形曲线构成，该波形曲线由多个结构相同的单波曲线构成，波峰至波谷的垂线与隧道的延长方向平行，上拱架的两端位于波高的中心，上拱架的两端分别与下拱架的两个顶端连接。波形曲线的波高为500mm-1500mm，相邻两个波峰间距800-1200。波峰与波谷处均设置有连接孔，用于和相邻的拱架连接，该连接孔的轴线与隧道的延长方向平行。相邻两个拱架沿隧道的径向镜像设置，采用螺栓连接或焊接，优选螺栓连接。该上拱架和下拱架的横截面为工字型，工字型的支撑部垂直设置。该上拱架和下拱架均采用工字钢折弯成型，上拱架的顶面支撑隧道的顶面；下拱架的底面支撑在隧道的地面。该上拱架和下拱架的横截面还可以为圆形、方向、矩形或多边形。如图5所示，一种公路隧道的支护结构，包括多个上述环向封闭的拱架，多个拱架沿隧道的延长方向等间距排列，相邻两个拱架沿隧道的径向镜像设置，相邻两个拱架的波峰通过螺栓连接，或相邻两个拱架的波谷通过螺栓连接，使支护结构的上部形成网状结构。本申请提供的一种公路隧道的支护结构，使拱架环向封闭，增加了隧道复合式衬砌初期支护拱架间的纵向连接，对拱架纵向弯曲，扩展了拱架环向的支护范围，增大了拱架局部支护刚度及整体组合支护的稳定性，能够降低隧道纵向受力差异性较大而产生的施工风险。安装隧道支护结构时，使用多个上述拱架，进行正反拼装就完成隧道的支护体系，该拱架在工厂批量预制成型，现场安装，提高了支护体系的施工效率，降低施工成本。同时用螺栓进行纵向连接，省去焊接工艺。其次多个拱架连接后，使支护结构的顶部形成网状结构，增加了拱架组合使用的整体稳定性。以上内容仅为说明本专利技术的技术思想，不能以此限定本专利技术的保护范围，凡是按照本专利技术提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本专利技术权利要求书的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种公路隧道异型拱架，其特征在于，所述拱架为环向封闭结构，包括上拱架和下拱架；下拱架为开口侧向上的U型结构；上拱架用于支撑隧道的顶部，上拱架为一根连续的波形曲线，波形曲线的延长方向为隧道的宽度方向，该波形曲线由多个结构相同的单波曲线构成，波峰至波谷的垂线与隧道的延长方向平行，上拱架的两端分别与下拱架的两端连接。

【技术特征摘要】
1.一种公路隧道异型拱架，其特征在于，所述拱架为环向封闭结构，包括上拱架和下拱架；下拱架为开口侧向上的U型结构；上拱架用于支撑隧道的顶部，上拱架为一根连续的波形曲线，波形曲线的延长方向为隧道的宽度方向，该波形曲线由多个结构相同的单波曲线构成，波峰至波谷的垂线与隧道的延长方向平行，上拱架的两端分别与下拱架的两端连接。2.根据权利要求1所述公路隧道异型拱架，其特征在于，所述上拱架为圆弧形结构。3.根据权利要求1所述公路隧道异型拱架，其特征在于，所述上拱架的两端位于波高的中心。4.根据权利要求1所述公路隧道异型拱架，其特征在于，所述波形曲线的波高为500mm-1500mm，相邻两个波峰间距800mm-120...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱军领，胡昭，谢远，赖金星，侯航，马恩临，徐硕硕，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61