一种由斜井进入主隧道的超前管棚结构制造技术

本发明专利技术涉及矿山隧道建设设计技术领域，具体地讲是一种由斜井进入主隧道的超前管棚结构，包括作为超前管棚支撑结构的套拱，以及组成套拱的套拱钢架、套拱垫板和套拱混凝土结构，所述套拱设置在沿主隧道开挖轮廓外侧的斜井内部，所述套拱钢架利用联系钢筋组与斜井钢架焊接固定，固定在所述套拱钢架底端的套拱垫板与斜井底部钢架焊接固定，使得套拱钢架结构与斜井钢架结构形成整体，所述套拱混凝土结构与斜井初期支护钢架紧密贴设。与斜井初期支护钢架紧密贴设。与斜井初期支护钢架紧密贴设。

A kind of advanced pipe shed structure from inclined shaft to main tunnel

【技术实现步骤摘要】
一种由斜井进入主隧道的超前管棚结构


[0001]本专利技术涉及矿山隧道建设设计
，具体地讲是一种由斜井进入主隧道的超前管棚结构。

技术介绍

[0002]矿山法隧道建设中，根据需求设置斜井接入主隧道时，当斜井与主隧道相交位置工程地质及水文地质条件较差时，为确保安全进入主隧道，需要在斜井空间预先施作管棚对主隧道拱顶进行预支护以达到安全进入主隧道的目的。
[0003]目前国内已建工程中由斜井进入主隧道通常位于地质条件较好地段，围岩稳定性强，斜井进入主隧道施工时无需进行超前支护，工程实施风险较低。但当遇到复杂地质情况时，围岩稳定性差，工程实施风险大大增加，因此有必要针对此类情况下的工程方案进行研究。
[0004]为此设计一种由斜井进入主隧道的超前管棚结构，为安全实施主隧道提供保护方案是十分重要的。

技术实现思路

[0005]本专利技术突破了现有技术的难题，设计了一种由斜井进入主隧道的超前管棚结构，从而为斜井与主隧道相交位置工程地质及水文地质条件较差时，安全实施主隧道提供保护方案。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术设计了一种由斜井进入主隧道的超前管棚结构，包括作为超前管棚支撑结构的套拱，以及组成套拱的套拱钢架、套拱垫板和套拱混凝土结构，其特征在于：所述套拱设置在沿主隧道开挖轮廓外侧的斜井内部，所述套拱钢架利用联系钢筋组与斜井钢架焊接固定，固定在所述套拱钢架底端的套拱垫板与斜井底部钢架焊接固定，使得套拱钢架结构与斜井钢架结构形成整体，所述套拱混凝土结构与斜井初期支护钢架紧密贴设。
[0007]相应的，所述联系钢筋组由若干根联系钢筋等间距排布构成，每根相邻的联系钢筋之间的具体通常设定为1米，在具体实施中也可以根据实际需要进行设计。
[0008]相应的，所述斜井初期支护钢架的单元接头设置在主隧道开挖轮廓之外，方便后期主隧道开挖。
[0009]相应的，斜井的拱顶开挖轮廓高于主隧道拱顶开挖轮廓。
[0010]本专利技术还设计了一种由斜井进入主隧道的超前管棚结构的制作方法，其特征在于：按如下步骤进行：
[0011]步骤1：将斜井施工至与主隧道相交范围外，两者之间的距离满足主隧道开挖及支护施工空间；
[0012]步骤2：使得斜井的拱顶开挖轮廓高于主隧道拱顶开挖轮廓；
[0013]步骤3：沿着主隧道开挖轮廓外侧在斜井内设置超前管棚的支撑结构，即套拱，将
套拱内部的套拱钢架作为超前管棚支撑点；
[0014]步骤4：将套拱钢架利用联系钢筋组与斜井钢架焊接固定，使得两者形成一个整体；
[0015]步骤5：将套拱钢架底部的套拱垫板与斜井底部钢架焊接固定，确保套拱基础稳定；
[0016]步骤6：对套拱钢架进行混凝土浇筑，使得套拱混凝土结构与斜井初期支护钢架紧密相贴。
[0017]本专利技术与现有技术相比，通过联系钢筋组将斜井钢架上部与套拱钢架上部进行连接形成整体，通过斜井钢架底部与套拱拱架底部垫板固定形成稳定的基础支撑，从而为超前管棚形成了有效、稳定的支撑体系，为通过斜井安全进入主隧道提供了有利的保障措施。
附图说明
[0018]图1为斜井与主隧道的关系平面图。
[0019]图2为图1中
Ⅰ‑Ⅰ
剖面图即主隧道的横截面示意图。
[0020]图3为图1中
Ⅱ‑Ⅱ
剖面图即斜井的横截面示意图。
[0021]图4为图1的
Ⅲ‑Ⅲ
剖面图。
[0022]图5为一具体实施例中一种由斜井进入主隧道的超前管棚结构中套拱的设置结构示意图。
[0023]图6为一具体实施例中一种由斜井进入主隧道的超前管棚结构中套拱钢架与斜井钢架的连接结构示意图。
[0024]图7为一具体实施例中一种由斜井进入主隧道的超前管棚结构中套拱钢架垫板与斜井底部钢架的连接结构示意图。
[0025]其中，1为主隧道，2为斜井，3为斜井初期支护钢架，4为套拱，5为套拱钢架，6为斜井钢架，7为套拱垫板，8为斜井底部钢架，9为套拱混凝土结构，10为联系钢筋，11为超前管棚。
具体实施方式
[0026]下面结合附图对本专利技术作进一步描述，但不作为对本专利技术的限定。
[0027]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0028]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。
[0029]在本专利技术中，术语如“上”、“下”、“底”、“顶”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本专利技术各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本专利技术中任一部件或元件，不能理解为对本专利技术的限制。
[0030]本专利技术中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本专利技术中的具体含义，
不能理解为对本专利技术的限制。
[0031]参见图1～3，斜井2的开挖轮廓为：净宽尺寸为B2、净高尺寸为H2，主隧道1的开挖轮廓为：净宽尺寸为B1、净高尺寸为H1，两个洞室交叉方式为正交，其中H2>H1，斜井2施工需至与主隧道1相交范围外一定距离，通常为2～3米，以满足主隧道1开挖及支护施工空间。
[0032]参见图4，为了保证施工的安全性，在主隧道1开挖轮廓外设置超前管棚11的支撑结构——套拱4，所述套拱4包括套拱钢架5、套拱垫板7和套拱混凝土结构9。
[0033]参见图5，套拱混凝土结构9需要与斜井初期支护钢架3的喷射混凝土进行密贴。
[0034]参见图6，为了保证套拱钢架5的稳定性，套拱钢架5与斜井钢架6之间布设联系钢筋组，每根相邻的联系钢筋10之间的间距通常取1m，两端分别采用焊接方式分别与套拱钢架5、斜井钢架6进行固定，焊接要求需满足相关施工规范要求，以确保套拱钢架5与斜井钢架6形成整体。
[0035]参见图7，套拱钢架5底部的套拱垫板7需与斜井底部钢架8进行焊接，焊接要求同样需满足相关施工规范要求，以确保套拱底部与斜井底部钢架8形成整体，保证套拱4基础的稳定性。
[0036]同时在具体实施中，按照如下步骤进行搭建：
[0037]步骤1：将斜井2施工至与主隧道1相交范围外，两者之间的距离满足主隧道1开挖及支护施工空间；
[0038]步骤2：使得斜井2的拱顶开挖轮廓高于主隧道1拱顶开挖轮廓；
[0039]步骤3：沿着主隧道1开挖轮廓外侧在斜井2内设置超前管棚11的支撑结构，即套拱4，将套拱4内部的套拱钢架5作为超前管棚11支撑点；
[0040]步骤4：将套拱钢架5利用联系钢筋组与斜井钢架6焊接固定，使得两者形成一个整体；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种由斜井进入主隧道的超前管棚结构，包括作为超前管棚(11)支撑结构的套拱，以及组成套拱(4)的套拱钢架(5)、套拱垫板(7)和套拱混凝土结构，其特征在于：所述套拱(4)设置在沿主隧道(1)开挖轮廓外侧的斜井(2)内部，所述套拱钢架(5)利用联系钢筋组与斜井钢架(6)焊接固定，固定在所述套拱钢架(5)底端的套拱垫板(7)与斜井底部钢架(8)焊接固定，使得套拱钢架结构与斜井钢架结构形成整体，所述套拱混凝土结构(9)与斜井初期支护钢架(3)紧密贴设。2.根据权利要求1所述的一种由斜井进入主隧道的超前管棚结构，其特征在于：所述联系钢筋组由若干根联系钢筋(10)等间距排布构成。3.根据权利要求1所述的一种由斜井进入主隧道的超前管棚结构，其特征在于：所述斜井初期支护钢架(3)的单元接头设置在主隧道(1)开挖轮廓之外。4.根据权利要求1所述的一种由斜井进入主隧道的超前管棚结构，其特征在于：斜井(2)的拱顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱文斐，田帅，
申请(专利权)人：上海市政工程设计研究总院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：