一种隧道的开挖支护结构及施工方法技术

本发明专利技术公开一种隧道的开挖支护结构及施工方法，包括：支撑骨架，支撑骨架包括底板骨架和拱形骨架，底板骨架设置在隧道底部，拱形骨架固定在底板骨架上；模板结构，模板结构与拱形骨架对应设置，模板结构包括第一模板、第二模板、第三模板；以底板骨架为支撑填充入混凝土层形成隧道底板；在模板结构与隧道构成的空间内，以拱形骨架为支撑填充入混凝土层形成隧道顶板。本发明专利技术提供的隧道的开挖支护结构，采用钢筋混凝土一体式支护结构，利用支护结构形成混凝土永久加固层，有效地控制好支护结构和隧道变形的问题，提高了隧道整体围岩的稳定性，使隧道施工更加安全。使隧道施工更加安全。使隧道施工更加安全。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道的开挖支护结构及施工方法


[0001]本专利技术涉及隧道施工
，特别是涉及一种隧道的开挖支护结构及施工方法。

技术介绍

[0002]目前地下隧道交通建设受到越来越多的欢迎，在隧道建设过程中，一般采取全面开挖的方法，对于地质条件较差的大断面隧道，往往采用台阶法或者分部开挖法，在开挖过程中都需要采取支护结构，阻止隧道壁的垮塌和变形，还要控制好支护结构的变形，支护结构对隧道的安全起到至关重要的作用。
[0003]然而，现有的一些支护结构普遍存在安装困难，连接处不密实造成支护结构整体不稳定等问题，严重威胁隧道内部施工人员的安全。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种隧道的开挖支护结构及施工方法，以解决上述现有技术存在的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种隧道的开挖支护结构，包括：
[0006]支撑骨架，所述支撑骨架包括底板骨架和拱形骨架，所述底板骨架设置在隧道底部，所述底板骨架由水平钢筋网及纵向箍筋组成，所述纵向箍筋固定在所述水平钢筋网的相交位置；所述拱形骨架由立筋、横筋及插筋组成，所述立筋两端均插入到所述底板骨架内并与所述底板骨架的所述水平钢筋网固定连接，所述横筋固定连接在所述立筋上，所述插筋固定连接在所述横筋与立筋的相交位置；
[0007]模板结构，所述模板结构与所述拱形骨架对应设置；所述模板结构包括第一模板、第二模板、第三模板，所述第一模板设置在隧道拱顶底部，所述第一模板两端均可拆卸连接有所述第二模板，所述第二模板底部可拆卸连接有所述第三模板，所述第三模板底端可拆卸连接在隧道底面上；
[0008]以底板骨架为支撑填充入混凝土层形成隧道底板；在模板结构与隧道构成的空间内，以拱形骨架为支撑填充入混凝土层形成隧道顶板。
[0009]优选的，所述隧道表面设置有防水层，所述防水层位于所述支撑骨架靠近所述隧道的一侧。
[0010]优选的，所述隧道底板上设有移动台架，所述移动台架上安装有连接结构，所述连接结构包括第一连接部、第二连接部、第三连接部，所述移动台架通过所述第一连接部与所述第一模板传动配合，所述移动台架通过所述第二连接部与所述第二模板传动配合，所述移动台架通过所述第三连接部与所述第三模板传动配合。
[0011]优选的，所述第一连接部包括固定连接在所述第一模板中部的第一液压缸，所述第一液压缸底端与所述移动台架固定连接，所述第一液压缸两侧对称设置有伸缩杆；所述
伸缩杆包括螺纹杆，所述螺纹杆中部固定套设有调节盘，所述调节盘两侧的所述螺纹杆上分别开设有正螺纹、反螺纹，所述螺纹杆两端均螺纹连接有套管，一所述套管末端与所述第一模板铰接，所述移动台架上固定连接有支撑槽，另一所述套管末端铰接有支撑头，所述支撑头插接在所述支撑槽内并与所述移动台架抵接。
[0012]优选的，所述第二连接部包括铰接在所述移动台架上的第二液压缸，所述第二液压缸末端与所述第二模板铰接，所述第二液压缸的固定端铰接有调节液压缸，所述调节液压缸末端与所述移动台架铰接。
[0013]优选的，所述第三连接部包括固定在所述移动台架上的第三液压缸，所述第三液压缸与所述第三模板固定连接，所述第三液压缸水平设置。
[0014]优选的，所述第一模板、所述第二模板、所述第三模板的两端均固定连接有连接板，所述连接板上开设有连接孔，所述第一模板与所述第二模板、所述第二模板与所述第三模板均通过螺栓实现固定连接，所述第三模板通过所述连接板与所述隧道底板固定连接。
[0015]优选的，所述第一模板、所述第二模板、所述第三模板上均固定安装有振动电机，所述第三模板中部开设有浇筑孔。
[0016]一种隧道的开挖支护结构的施工方法，具体施工步骤为：
[0017]a、隧道开挖，根据设计要求挖出隧道后，对隧道表面进行打磨处理，去除长度超出20cm的锋锐凸出岩块，并对隧道底部地面进行整平；
[0018]b、防水处理，喷射防水砂浆，厚度控制在2～5cm，防水层能保护隧道的围岩结构，能防止内部水侵蚀围岩，提高了围岩的稳定性；
[0019]c、铺设支撑骨架，底板骨架的水平钢筋网不少于两层，水平钢筋网网孔大小控制在25cm*45cm～30cm*40cm之间，铺设拱形骨架时，其立筋为一完整的钢筋；
[0020]d、隧道底板浇注，混凝土采用人工浇注，根据水平钢筋网进行逐层浇注，并进行振捣，振捣密实后继续下一层浇注，直至混凝土超出顶层水平钢筋网25～40cm高度后停止浇注，人工进行找平；
[0021]e、安装模板结构，模板为根据隧道设计要求制作的定型模板，待隧道底板浇注的混凝土硬化后进行模板的安装，将移动台架移动到指定位置后，首先安装第一模板，利用第一液压缸将第一模板顶升指定高度后，调节伸缩杆的长度，以使第一模板的位置保持稳定；在利用第二液压缸将第二模板顶出，并利用调节液压缸对第二模板的位置进行调节，使第二模板顶部的连接板与第一模板的连接板对齐，并利用螺栓进行固定；最后利用第三液压缸将第三模板顶出，使第三模板顶部的连接板与第二模板底部的连接板对齐，利用螺栓进行固定，并使第三模板底部的连接板与隧道底板固定；
[0022]f、隧道顶板浇注，混凝土通过第一模板中部的浇注孔浇注，并进行振捣，混凝土浇注完成后对浇筑孔进行封堵；
[0023]g、拆模，待混凝土达到强度后对模板结构进行拆除，随着隧道开挖向前推移。
[0024]优选的，在铺设支撑骨架前，沿隧道内壁铺设防水卷材。
[0025]本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供的隧道的开挖支护结构，采用钢筋混凝土一体式支护结构，利用支护结构形成混凝土永久加固层，有效地控制好支护结构和隧道变形的问题，提高了隧道整体围岩的稳定性，使隧道施工更加安全。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本专利技术隧道的开挖支护结构的结构示意图；
[0028]图2为图1中A的局部放大图；
[0029]其中，水平钢筋网
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1、纵向箍筋
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2、立筋
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3、横筋
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4、插筋
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5、第一模板
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6、第二模板
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7、第三模板
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8、防水层
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9、移动台架
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10、第一液压缸
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11、螺纹杆
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12、调节盘
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13、套管
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14、支撑槽
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15、第二液压缸
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16、调节液压缸
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17、第三液压缸
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18、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道的开挖支护结构，其特征在于，包括：支撑骨架，所述支撑骨架包括底板骨架和拱形骨架，所述底板骨架设置在隧道底部，所述底板骨架由水平钢筋网(1)及纵向箍筋(2)组成，所述纵向箍筋(2)固定在所述水平钢筋网(1)的相交位置；所述拱形骨架由立筋(3)、横筋(4)及插筋(5)组成，所述立筋(3)两端均插入到所述底板骨架内并与所述底板骨架的所述水平钢筋网(1)固定连接，所述横筋(4)固定连接在所述立筋(3)上，所述插筋(5)固定连接在所述横筋(4)与立筋(3)的相交位置；模板结构，所述模板结构与所述拱形骨架对应设置；所述模板结构包括第一模板(6)、第二模板(7)、第三模板(8)，所述第一模板(6)设置在隧道拱顶底部，所述第一模板(6)两端均可拆卸连接有所述第二模板(7)，所述第二模板(7)底部可拆卸连接有所述第三模板(8)，所述第三模板(8)底端可拆卸连接在隧道底面上；以底板骨架为支撑填充入混凝土层形成隧道底板；在模板结构与隧道构成的空间内，以拱形骨架为支撑填充入混凝土层形成隧道顶板。2.根据权利要求1所述的隧道的开挖支护结构，其特征在于，所述隧道表面设置有防水层(9)，所述防水层(9)位于所述支撑骨架靠近所述隧道的一侧。3.根据权利要求1所述的隧道的开挖支护结构，其特征在于，所述隧道底板上设有移动台架(10)，所述移动台架(10)上安装有连接结构，所述连接结构包括第一连接部、第二连接部、第三连接部，所述移动台架(10)通过所述第一连接部与所述第一模板(6)传动配合，所述移动台架(10)通过所述第二连接部与所述第二模板(7)传动配合，所述移动台架(10)通过所述第三连接部与所述第三模板(8)传动配合。4.根据权利要求3所述的隧道的开挖支护结构，其特征在于，所述第一连接部包括固定连接在所述第一模板(6)中部的第一液压缸(11)，所述第一液压缸(11)底端与所述移动台架(10)固定连接，所述第一液压缸(11)两侧对称设置有伸缩杆；所述伸缩杆包括螺纹杆(12)，所述螺纹杆(12)中部固定套设有调节盘(13)，所述调节盘(13)两侧的所述螺纹杆(12)上分别开设有正螺纹、反螺纹，所述螺纹杆(12)两端均螺纹连接有套管(14)，一所述套管(14)末端与所述第一模板(6)铰接，所述移动台架(10)上固定连接有支撑槽(15)，另一所述套管(14)末端铰接有支撑头，所述支撑头插接在所述支撑槽(15)内并与所述移动台架(10)抵接。5.根据权利要求3所述的隧道的开挖支护结构，其特征在于，所述第二连接部包括铰接在所述移动台架(10)上的第二液压缸(16)，所述第二液压缸(16)末端与所述第二模板(7)铰接，所述第二液压缸(16)的固定端铰接有调节液压缸(17)，所述调节液压缸(17)末端与所述移动台架(10)铰接。6.根据权利要求3所述的隧道的开挖支...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡云飞，胡学龙，王光伟，黄鹏，王夏冰，徐祥云，姜晓明，赵雷，何俊，刘薇，张宝，王超，唐剑，唐丽茹，王培军，张文超，
申请(专利权)人：中铁发展投资有限公司中铁八局集团昆明铁路建设有限公司中铁八局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：