可缩式预应力拱架结构及施工方法技术

本发明专利技术提供一种可缩式预应力拱架结构，所述结构包括设置在硐室内的拱架和预应力滑动部件，所述预应力滑动部件包括套管、滑动杆和高强弹簧，还包括初喷混凝土层、拱架背面空隙喷混凝土层和永久喷混凝土层，所述初喷混凝土层设置于硐室内壁和拱架之间，所述拱架背面空隙喷混凝土层设置在拱架外侧，永久喷混凝土层设置于拱架背面空隙喷混凝土层内侧。本发明专利技术同时提供一种对应的可缩式预应力拱架结构施工方法。本发明专利技术采用预压弹簧的方式形成预应力荷载，改变传统拱架被动受压的状态；利用套筒结构，改善滑动部位的工作状态，与高强弹簧稳定的力学特性联合形成稳定的滑动荷载，改变传统可缩式拱架滑移荷载不稳定的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
可缩式预应力拱架结构及施工方法
本专利技术涉及隧洞施工工程
，尤其涉及一种可缩式预应力钢拱架及施工方法，适用于大变形隧洞初期及永久支护。
技术介绍
随着我国各项基础设施的建设的发展，穿越高地应力区且工程地质环境恶劣的深埋长大隧洞工程不断涌现，高地应力、软岩条件下隧洞大变形问题日益凸显，并危及工程安全。新奥法的施工理念以释放岩体初始应力、发挥岩体自稳能力为核心思想，对推动软岩大变形隧洞施工工艺的进步具有积极的意义。但是该施工理念要求硐室开挖初期采用柔性支护，以适应岩体的变形和初始应力释放，在实践过程中遇到初期支护强度低，施工安全风险大，以及二期(永久)支护施工时机的确定难的现实问题，导致目前还较为普遍的采用强支护或分层强支护来处理大变形隧洞。然而，强支护或分层强支护无论从作用机理还是实际应用情况来看，效果并不理想。研究发现，采用强支护对减小围岩塑性区发展具有积极的作用，以下图永久支护强度均为36cm厚度的喷混凝土支护的隧洞数值模拟计算成果为例，其中图7采用初期弱支护方案(初喷8cm)，图8为强支护方案(一次施做完毕)，从对比可以看出，强支护方案的围岩塑性区明显小于初期弱支护方案。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可缩式预应力拱架结构，其特征是，包括设置在硐室(1)内的拱架(4)，所述拱架(4)两侧设置有预应力滑动部件(5)，所述预应力滑动部件(5)包括一对滑动件和弹力机构，所述滑动件分别连接拱架(4)，两个滑动件之间滑动连接，滑动件之间设置弹力机构。

【技术特征摘要】
1.一种可缩式预应力拱架结构，其特征是，包括设置在硐室(1)内的拱架(4)，所述拱架(4)两侧设置有预应力滑动部件(5)，所述预应力滑动部件(5)包括一对滑动件和弹力机构，所述滑动件分别连接拱架(4)，两个滑动件之间滑动连接，滑动件之间设置弹力机构。2.根据权利要求1所述的可缩式预应力拱架结构，其特征是，还包括初喷混凝土层(2)、拱架(4)背面空隙喷混凝土层(3)和永久喷混凝土层(6)，所述初喷混凝土层(2)设置于硐室(1)内壁和拱架(4)之间，所述拱架(4)背面空隙喷混凝土层(3)设置在拱架(4)外侧，永久喷混凝土层(6)设置于拱架(4)背面空隙喷混凝土层(3)内侧。3.根据权利要求1所述的可缩式预应力拱架结构，其特征是，所述拱架(4)包括拱形部(401)和设在拱形部(401)两侧的支撑部(402)，拱形部(401)两侧通过所述预应力滑动部件(5)连接支撑部(402)，所述一对滑动件设置为一对套管(7)，其中一个套管(7)连接拱形部(401)末端，另一个套管(7)连接支撑部(402)顶端，两个套管(7)的内腔之间设置弹力机构。4.根据权利要求2所述的可缩式预应力拱架结构，其特征是，所述弹力机构包括滑动杆(8)和弹簧(9)，滑动杆(8)两端分别滑动套接在两侧的套管(7)内部，滑动杆(8)两端和套管(7)之间设置弹簧(9)。5.根据权利要求1所述的可缩式预应力拱架结构，其特征是，拱形部(401)和套管(7)之间通过法兰接头(12)相互连接，支撑部(402)和套管(7)之间通过法兰接头(12)相互连接。6.根据权利要求2所述的可缩式预应力拱架结构，其特征是，所述两个套管(7)相对的一端设置有凸环，所述凸环设置有若干滑孔，滑孔内滑动连接有锁定螺栓(10)，所述锁定螺栓(10)穿过两个套管(7)的滑孔并在末端设置调节螺母(11)。7.一种可缩式预应力拱架结构施工方法，其特征是，所述方法包括以下步...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱安龙，徐建强，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33