新型隧道初期支护结构制造技术

本实用新型专利技术涉及新型隧道初期支护结构，包括支护基础、钢拱架、钢板、微膨胀细石混凝土和快凝细石混凝土；所述的支护基础为现浇钢筋混凝土结构，连接型钢柱位于支护基础上，支护基础靠近隧道轮廓线的邻侧设置横向锚固筋并锚固于隧道外地层中，支护基础外侧面预留仰拱预留筋，支护基础设有凹槽用于放置集水管；所述的钢拱架与连接型钢柱通过螺栓连接或焊接连接；所述的钢板为轻薄直面钢板或波纹钢板，钢板与钢拱架之间以及钢板单元之间均通过焊接方式连接。本实用新型专利技术的有益效果是：与传统初期支护结构相比，本实用新型专利技术的构造相对简单，可实施性较好，且采用微膨胀细石混凝土填充隧道开挖面起到了一定反压作用，能够保证隧道开挖面的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
新型隧道初期支护结构
本技术涉及隧道初期支护结构，特别涉及一种新型隧道初期支护结构。
技术介绍
当前，传统的隧道初期支护结构是由锚杆、钢筋网、钢架和喷射混凝土组成的一种联合受力结构，该种初支结构虽然应用较大，但也存在一定的问题，如锚杆钻孔以及喷射混凝土引起的隧道内部巨大的粉尘污染严重损害了工人的心肺功能、隧道周边初始应力的释放引起的变形过大、隧道内部排水的凌乱性和不规整性等，这些问题在一定程度上也制约了我国隧道初期支护结构的技术发展与进步，因此，传统的初支结构需要创新与改造，以适应新时期社会主义现代化的建设需求。因此，目前亟需寻求一种即能保证隧道开挖面的稳定、改善隧道施工环境，又能保证隧道内部规律排水并防止渗透破坏的新型隧道初期支护结构显得十分重要。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种新型隧道初期支护结构。这种新型隧道初期支护结构，包括支护基础、连接型钢柱、钢拱架、钢板、微膨胀细石混凝土和快凝细石混凝土；所述的支护基础为现浇钢筋混凝土结构，连接型钢柱位于支护基础上，支护基础靠近隧道轮廓线的邻侧设置横向锚固筋并锚固于隧道外地层中，支护基础外侧面预留仰拱预留筋，支护基础设有凹槽用于放置集水管；所述的钢拱架与连接型钢柱通过螺栓连接或焊接连接；所述的钢板为轻薄直面钢板或波纹钢板，钢板与钢拱架之间以及钢板单元之间均通过焊接方式连接，钢板的搭接处以及钢板底部与支护基础之间进行密封处理，钢板、钢拱架和支护基础之间形成不透水的半圆弧形结构，且钢板上设置注浆口和挂钩，挂钩的长度大于钢拱架的截面高度；所述的微膨胀细石混凝土填充于钢板外侧与隧道轮廓线所形成的空间之中；快凝细石混凝土喷射在钢拱架的外侧，快凝细石混凝土的喷射厚度大于钢板上的挂钩的长度；隧道中间预留核心土。作为优选：沿着隧道轮廓线与导洞轮廓线交汇位置处开挖有子弹头形导洞，支护基础位于子弹头形导洞中，子弹头形导洞的开挖设置防护体系，所述的防护体系是由伞形支护架、连接杆和防护网组成的，伞形支护架之间通过连接杆和防护网连接；所述的伞形支护架是由主杆、次杆和档杆连接而成的。作为优选：支护基础的底部设置注浆小导管和竖向锚固筋，支护基础的地基由注浆小导管向地层中注射的水泥浆与竖向锚固筋联合处理加固。本技术的有益效果是：(1)与传统初期支护结构相比，本技术的构造相对简单，可实施性较好，且采用微膨胀细石混凝土填充隧道开挖面起到了一定反压作用，能够保证隧道开挖面的稳定性。(2)与传统初期支护结构相比，本技术利用钢板、钢拱架和支护基础，形成了不透水的半圆弧形结构，使隧道施工中产生的水体沿支护基础外侧的集水管流出，防止了流水破坏等破坏现象。(3)与传统初期支护结构相比，本技术中的钢拱架采用钢板连接，所形成的整体刚度更高，且还具有防水、阻水、防尘、防止硬物坠落等功能。(4)与传统初期支护结构相比，本技术中的钢板设有挂钩，能够使得外侧的微膨胀细石混凝土、钢板、钢拱架以及快凝细石混凝土形成牢固连接体，其支护结构的牢靠性大于传统支护结构。(5)与传统初期支护结构相比，本技术中的喷混分为两部分，一部分是内部密闭空间浇筑微膨胀细石混凝土，不会造成隧道内的粉尘污染，且无浪费混凝土的现象发生；另一部分是外部喷射快凝细石混凝土，通过设置的挂钩可以减少喷混的掉落浪费。(6)与传统初期支护结构相比，本技术中增加了子弹头形导洞辅助支护基础，支护基础的设置在一定程度上增强了本技术的支护强度。附图说明图1是子弹头形导洞的开挖防护示意图；图2是支护基础的地基处理示意图；图3是支护基础施工作业完毕示意图；图4是开挖区开挖完毕示意图；图5是设置钢拱架示意图；图6是设置集水管示意图；图7是在钢拱架背部安装钢板示意图；图8是在钢板背部浇筑微膨胀细石混凝土示意图；图9是在钢拱架里侧喷射快凝细石混凝土示意图；图10是子弹头形导洞的防护体系示意图；图11是支护基础的纵断面示意图；图12是钢板横断面示意图。附图标记说明：1-支护基础；2-钢拱架；3-钢板；4-微膨胀细石混凝土；5-快凝细石混凝土；6-集水管；7-横向锚固筋；8-竖向锚固筋；9-注浆小导管；10-仰拱预留筋；11-挂钩；12-连接型钢柱；13-核心土；14-水泥浆；15-注浆口；16-凹槽；17-伞形支护架；18-子弹头形导洞；19-隧道轮廓线；20-导洞轮廓线；21-主杆；22次杆；23-档杆；24-连接杆；25-防护网；26-开挖区。具体实施方式下面结合实施例对本技术做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本技术。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。按照图1所示，在隧道轮廓线19与导洞轮廓线20交汇位置处，进行子弹头形导洞18的双侧对称开挖工作，每开挖至一定深度设置一个伞形支护架17，伞形支护架17采用主杆21、次杆22和档杆23制作而成，伞形支护架17之间采用连接杆24和防护网25连接，且伞形支护架17的主杆21底端须嵌入到地层中，形成对子弹头形导洞18的防护体系，如图10所示。按照图2所示，当子弹头形导洞18开挖至一定深度后，进行支护基础1的地基处理工作，在支护基础1的底部进行注浆小导管9注浆加固地基，然后在支护基础1靠近隧道轮廓线19的邻侧设置横向锚固筋7，在支护基础1的加固地基上设置竖向锚固筋8，完成支护基础1的地基处理工作，如图11所示。按照图3所示，在支护基础1预设位置上设置模板、搭设钢筋、浇筑混凝土进行支护基础1的施工作业，在支护基础1的现浇作业工作中，将连接型钢柱12嵌固在支护基础1中，并预留好凹槽16和仰拱预留筋10。按照图4所示，拆除子弹头形导洞18的防护体系，进行开挖区26的作业施工，并在隧道中间预留核心土13，可以当作初期支护结构施作的操作平台用。按照图5所示，待开挖区26挖除完毕后，利用相关机械设备以及核心土13作为操作平台进行钢拱架2的安装施工工作，钢拱架2的两个端部与支护基础1上的连接型钢柱12紧密牢固连接。按照图6所示，待钢拱架2安装完毕后，在支护基础1的外侧的凹槽16处拼装集水管6。按照图7所示，待集水管6拼装完毕后，在钢拱架2背部点焊连接好钢板3，钢板3与钢板3之间也采用点焊连接，并在搭接处采用密封剂填塞，防止漏水；此外，在钢板3的内侧设置挂钩11，在钢板3的下部、中部和顶部设置好注浆口15，如图12所示，用于浇筑微膨胀细石混凝土4。按照图8所示，利用钢板3上的注浆口15，由下往上依次浇筑微膨胀细石混凝土14，待浇筑完毕后，依次将注浆口15进行封堵密封。按照图9所示，在钢拱架3的里侧，借助核心土13作为操作平台，喷射快凝细石混凝土5，且快凝细石混本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.新型隧道初期支护结构，其特征在于：包括支护基础(1)、连接型钢柱(12)、钢拱架(2)、钢板(3)、微膨胀细石混凝土(4)和快凝细石混凝土(5)；所述的支护基础(1)为现浇钢筋混凝土结构，连接型钢柱(12)位于支护基础(1)上，支护基础(1)靠近隧道轮廓线(19)的邻侧设置横向锚固筋(7)并锚固于隧道外地层中，支护基础(1)外侧面预留仰拱预留筋(10)，支护基础(1)设有凹槽(16)用于放置集水管(6)；所述的钢拱架(2)与连接型钢柱(12)通过螺栓连接或焊接连接；所述的钢板(3)为轻薄直面钢板或波纹钢板，钢板(3)与钢拱架(2)之间以及钢板(3)单元之间均通过焊接方式连接，钢板(3)的搭接处以及钢板(3)底部与支护基础(1)之间进行密封处理，钢板(3)、钢拱架(2)和支护基础(1)之间形成不透水的半圆弧形结构，且钢板(3)上设置注浆口(15)和挂钩(11)，挂钩(11)的长度大于钢拱架(2)的截面高度；所述的微膨胀细石混凝土(4)填充于钢板(3)外侧与隧道轮廓线(19)所形成的空间之中；快凝细石混凝土(5)喷射在钢拱架(2)的外侧，快凝细石混凝土(5)的喷射厚度大于钢板(3)上的挂钩(11)的长度；隧道中间预留核心土(13)。/n...

【技术特征摘要】
1.新型隧道初期支护结构，其特征在于：包括支护基础(1)、连接型钢柱(12)、钢拱架(2)、钢板(3)、微膨胀细石混凝土(4)和快凝细石混凝土(5)；所述的支护基础(1)为现浇钢筋混凝土结构，连接型钢柱(12)位于支护基础(1)上，支护基础(1)靠近隧道轮廓线(19)的邻侧设置横向锚固筋(7)并锚固于隧道外地层中，支护基础(1)外侧面预留仰拱预留筋(10)，支护基础(1)设有凹槽(16)用于放置集水管(6)；所述的钢拱架(2)与连接型钢柱(12)通过螺栓连接或焊接连接；所述的钢板(3)为轻薄直面钢板或波纹钢板，钢板(3)与钢拱架(2)之间以及钢板(3)单元之间均通过焊接方式连接，钢板(3)的搭接处以及钢板(3)底部与支护基础(1)之间进行密封处理，钢板(3)、钢拱架(2)和支护基础(1)之间形成不透水的半圆弧形结构，且钢板(3)上设置注浆口(15)和挂钩(11)，挂钩(11)的长度大于钢拱架(2)的截面高度；所述的微膨胀细石混凝土(4)填充于钢板(3)外侧与隧道...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新泉，
申请(专利权)人：浙江世润建创科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33