隧道装配式内撑环拱衬砌加固结构及其拼装方法技术

本发明专利技术公开了隧道装配式内撑环拱衬砌加固结构及其拼装方法，涉及隧道施工技术领域，包括软岩层，所述软岩层的内侧壁安装有型钢拱架，且型钢拱架的内侧焊接有钢筋网，所述钢筋网的内侧连接有内撑环拱，且内撑环拱包括有环拱单元预制件，所述环拱单元预制件的一侧开设有第一凹槽，所述环拱单元预制件的另一侧内部开设有滑行槽。本发明专利技术的有益效果是：通过在软岩地区开挖的隧道内架设定型化内撑环拱，环拱单元预制件的两端分别为第一混凝土喷射层与第一凹槽，将环拱单元预制件的凸起插入到相邻环拱单元预制件的第一凹槽当中，最终形成内撑环拱，与传统的施工方法相比，本技术的内撑环拱拼接速度快，对工人的施工技术要求较低，具有高效性。有高效性。有高效性。

【技术实现步骤摘要】
隧道装配式内撑环拱衬砌加固结构及其拼装方法


[0001]本专利技术涉及隧道施工
，具体为隧道装配式内撑环拱衬砌加固结构及其拼装方法。

技术介绍

[0002]为控制围岩应力适量释放和变形，增加结构安全度和方便施工，隧道开挖后需设置初期支护，而在地质较差的软岩地区，一般的初期支护无法满足支护要求，会出现初期支护大变形、支护力不足导致隧道发生局部坍塌等现象，如何解决这一问题成为了工程上的一大难点。
[0003]目前隧道初期支护大变形的处治方法中常有使用长锚杆、加大预留变形量、双层初期支护及预应力锚索等方法，也有提出采用围岩扩挖和预应力锚索支护控制技术，国外也有使用伸缩式钢架控制方法，这些方法多从加固围岩的角度出发，采用伸缩式钢架及9～13m长锚杆控制初支变形，该方法施工复杂且费用高、加大预留变形量则需要准确预测变形，实际施工中难以做到。改善洞形、喷射层留纵缝或多重支护都是隧道初支大变形处治措施，但适用性不强且带有一定的盲目性。初支大变形的控制应从地质、设计、监测和施工多方位着手。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供隧道装配式内撑环拱衬砌加固结构及其拼装方法，解决了上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：隧道装配式内撑环拱衬砌加固结构及其拼装方法，包括软岩层，所述软岩层的内侧壁安装有型钢拱架，且型钢拱架的内侧焊接有钢筋网，所述钢筋网的内侧连接有内撑环拱，且内撑环拱包括有环拱单元预制件，所述环拱单元预制件的一侧开设有第一凹槽，所述环拱单元预制件的另一侧内部开设有滑行槽，且滑行槽的底端开设有锁销孔，所述滑行槽内侧放置有滑行板，且滑行板的一侧固定连接有多组凸起，所述钢筋网与型钢拱架之间浇筑有第一混凝土喷射层，所述环拱单元预制件的底端中部开设有预留槽，且预留槽的内侧放置有半球形锥头，所述半球形锥头的底部焊接有伸缩管，且伸缩管的外侧上方固定连接有旋转握把，所述伸缩管的外侧下方螺纹连接有底部圆管，且底部圆管的底端安装有第一支撑架，所述第一支撑架的侧面通过可旋转支撑座与底部圆管相连接，且第一支撑架的底端安装有第一支撑轮，所述软岩层的内部下方一侧浇筑连接有第一预制底板，且第一预制底板的另一侧拼接有第二预制底板，所述软岩层的底端安置有隧道底部软岩，且隧道底部软岩与第一预制底板、第二预制底板之间均通过多组防滑钉相连接，所述钢筋网与内撑环拱之间浇筑有第二混凝土喷射层。
[0006]可选的，所述预留槽通过开槽与环拱单元预制件呈一体化结构，且预留槽的内侧与半球形锥头的外侧呈紧密贴合状态分布。
[0007]可选的，所述伸缩管的中轴线与底部圆管的中轴线相重合，且伸缩管通过底部圆
管与第一支撑架构成伸缩结构。
[0008]可选的，所述滑行槽通过开槽与环拱单元预制件呈一体化结构，且滑行槽的内侧与滑行板的外侧之间为抵触连接。
[0009]可选的，所述凸起与滑行板之间呈垂直状态分布，且滑行板通过锁销孔、滑行槽与环拱单元预制件构成锁止结构。
[0010]可选的，所述环拱单元预制件呈弧形状结构，且两组环拱单元预制件之间通过凸起、第一凹槽构成拼接结构。
[0011]隧道装配式内撑环拱衬砌加固结构的拼装装置，包括钢架，所述钢架的内侧开设有活动槽，且活动槽的内侧放置有T型杆，所述钢架的顶端焊接有两组固定环，且固定环的两侧抵触连接有螺母，所述固定环的内侧中部螺纹连接有螺纹杆，所述T型杆的底端连接有底板，且底板的顶端开设有两组第二凹槽，所述第二凹槽的内侧放置有倒钩面板，且倒钩面板通过连接轴与底板相连接，所述倒钩面板的一侧钩合连接有支撑杆，所述支撑杆的末端活动连接有旋转环，且旋转环与底板之间为固定连接，所述底板的底端焊接有第二支撑架，且第二支撑架的底端安装有第二支撑轮，所述底板的底部一侧安装有绳梯。
[0012]隧道装配式内撑环拱衬砌加固结构的拼装方法，包括钢筋网搭建、第二混凝土喷射层喷射、内撑环拱安装及内撑环拱衬砌加固，所述钢筋网搭建施工、第二混凝土喷射层喷射步骤为：
[0013]步骤一、通过人工转动螺纹杆，使得螺纹杆移动的方向不同，且带动由钢架连接的倒钩面板沿着底板顶端内侧的第二凹槽滑动，并且其围绕连接轴旋转，使得倒钩面板末端抵接于预先加装的拱形结构的钢筋网的内壁处；
[0014]步骤二、并通过将支撑杆钩挂于倒钩面板处，使得倒钩面板、支撑杆与底板构成三角形结构，加强对钢筋网的支撑力度；
[0015]步骤三、再通过人工将第二混凝土喷射层喷射于钢筋网的内壁处。
[0016]可选的，所述内撑环拱安装步骤为：
[0017]步骤一、通过环拱单元预制件的两端分别为第一凹槽与凸起，可以将相邻的两个环拱单元预制件进行拼接起来；
[0018]步骤二、由于环拱单元预制件的内部一侧开设有滑行槽，便于人工推动滑行板沿着滑行槽内滑动，并带动与其相连接的凸起进行伸缩运动，并插入下一个环拱单元预制件的第一凹槽中，同时，滑行板推入至锁销孔，进而方便对环拱单元预制件进行快速安装与拆除工作。
[0019]可选的，所述内撑环拱衬砌加固步骤为：
[0020]步骤一、通过在环拱单元预制件的底端中部开设有预留槽，可以使第一支撑架顶端处的半球形锥头能够稳定的插入到内撑环拱内的预留槽内，从而便于第一支撑架能够稳定的对内撑环拱提供支撑作用力，且通过人工手握旋转握把，旋转伸缩管，使得其与底部圆管之间进行伸缩操作，便于快速将半球形锥头抵接于预留槽的内侧，进行固定；
[0021]步骤二、同时将第一支撑架外壁两侧的伸缩管进行旋转，使其与底部圆管之间螺纹旋转，进而使其上的半球形锥头伸入环拱单元预制件中的预留槽中，完成对两侧面的环拱单元预制件进行支撑操作，且在可旋转支撑座的旋转作用下，调整伸缩管的方向，便于快速对环拱单元预制件完成支撑工作。
[0022]本专利技术提供了隧道装配式内撑环拱衬砌加固结构及其拼装方法，具备以下有益效果：
[0023]1、本专利技术中，通过在软岩地区开挖的隧道内架设定型化内撑环拱，环拱单元预制件的两端分别为第一混凝土喷射层与第一凹槽，将环拱单元预制件的凸起插入到相邻环拱单元预制件的第一凹槽当中，最终形成内撑环拱，与传统的施工方法相比，本技术的内撑环拱拼接速度快，对工人的施工技术要求较低，具有高效性。
[0024]2、本专利技术中，通过在环拱单元预制件底端中部开设有预留槽的设定，便于施工人员可以通过调节旋转握把来使伸缩管从底部圆管内侧下方向上延伸，并使半球形锥头能够更加稳定的伸入到内撑环拱中的预留槽内，从而能够有效的避免伸缩管在受力过程中出现偏移脱落，进而能够有效的保证内撑环拱的安装稳定性。
[0025]3、本专利技术中，通过在固定环在内侧中部螺纹连接有螺纹杆的设定，便于施工人员可以通过转动螺母来使钢架随着螺纹杆同步移动，从而能够使钢架的宽度扩大或缩小，进而方便施工人员可以完成隧道中的各个部位施工，另外，也便于使用者可以通过缩短钢架的宽度来适应不同大小隧道口的施工工作。
[0026]4、本专利技术中，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.隧道装配式内撑环拱衬砌加固结构，包括软岩层(1)，其特征在于：所述软岩层(1)的内侧壁安装有型钢拱架(2)，且型钢拱架(2)的内侧焊接有钢筋网(3)，所述钢筋网(3)的内侧连接有内撑环拱(4)，且内撑环拱(4)包括有环拱单元预制件(34)，所述环拱单元预制件(34)的一侧开设有第一凹槽(5)，所述环拱单元预制件(34)的另一侧内部开设有滑行槽(6)，且滑行槽(6)的底端开设有锁销孔(7)，所述滑行槽(6)内侧放置有滑行板(35)，且滑行板(35)的一侧固定连接有多组凸起(8)，所述钢筋网(3)与型钢拱架(2)之间浇筑有第一混凝土喷射层(9)，所述环拱单元预制件(34)的底端中部开设有预留槽(10)，且预留槽(10)的内侧放置有半球形锥头(11)，所述半球形锥头(11)的底部焊接有伸缩管(12)，且伸缩管(12)的外侧上方固定连接有旋转握把(13)，所述伸缩管(12)的外侧下方螺纹连接有底部圆管(14)，且底部圆管(14)的底端安装有第一支撑架(16)，所述第一支撑架(16)的侧面通过可旋转支撑座(15)与底部圆管(14)相连接，且第一支撑架(16)的底端安装有第一支撑轮(17)，所述软岩层(1)的内部下方一侧浇筑连接有第一预制底板(18)，且第一预制底板(18)的另一侧拼接有第二预制底板(36)，所述软岩层(1)的底端安置有隧道底部软岩(39)，且隧道底部软岩(39)与第一预制底板(18)、第二预制底板(36)之间均通过多组防滑钉(19)相连接，所述钢筋网(3)与内撑环拱(4)之间浇筑有第二混凝土喷射层(38)。2.根据权利要求1所述的隧道装配式内撑环拱衬砌加固结构，其特征在于：所述预留槽(10)通过开槽与环拱单元预制件(34)呈一体化结构，且预留槽(10)的内侧与半球形锥头(11)的外侧呈紧密贴合状态分布。3.根据权利要求1所述的隧道装配式内撑环拱衬砌加固结构，其特征在于：所述伸缩管(12)的中轴线与底部圆管(14)的中轴线相重合，且伸缩管(12)通过底部圆管(14)与第一支撑架(16)构成伸缩结构。4.根据权利要求1所述的隧道装配式内撑环拱衬砌加固结构，其特征在于：所述滑行槽(6)通过开槽与环拱单元预制件(34)呈一体化结构，且滑行槽(6)的内侧与滑行板(35)的外侧之间为抵触连接。5.根据权利要求1所述的隧道装配式内撑环拱衬砌加固结构，其特征在于：所述凸起(8)与滑行板(35)之间呈垂直状态分布，且滑行板(35)通过锁销孔(7)、滑行槽(6)与环拱单元预制件(34)构成锁止结构。6.根据权利要求1所述的隧道装配式内撑环拱衬砌加固结构，其特征在于：所述环拱单元预制件(34)呈弧形状结构，且两组环拱单元预制件(34)之间通过凸起(8)、第一凹槽(5)构成拼接结构。7.隧道装配式内撑环拱衬砌加固结构的拼装装置，包括钢架(20)，其特征在于：所述钢架(20)的内侧开设有活动槽(21)，且活动槽(21)的内侧放置有T型杆(22)，所述钢架(20)的顶端焊接有两组固定环(23)，且固定环(23)的两侧抵触连接有螺母(25)，所述固定环(23)的内侧中部螺纹连接有螺纹杆(24)，所述T型杆(22)的底端连接有...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵立财，
申请(专利权)人：赵立财，
类型：发明
国别省市：