专利名称：隧道式敷设输煤管道柔性模板混凝土条带支护装置及方法
技术领域：
本发明涉及隧道支护装置，具体涉及隧道式敷设输煤管道柔性模板混凝土条带支护装置及方法。
背景技术：
目前，小断面隧道施工难点是开挖断面小，工作空间有限，在装渣及运输方面机械配型困难，各个工序施工相互干扰，如开挖支护与二衬施工等。因此要求掘进施工及支护施工的机械要小型化，施工要快速化，尽量缩短工期，减少各工序间的干扰。
发明内容
本发明的目的是为小断面隧道提供一种施工速度快，支护结构稳定，支护强度高，操作工艺方便的隧道式敷设输煤管道柔性模板混凝土条带支护装置。本发明另一目的是为小断面隧道提供隧道式敷设输煤管道的喷射混凝土条带支护装置。本发明再一目的是为小断面隧道提供一种柔性模板混凝土条带支护方法。
为了克服现有技术的不足，本技术方案是这样解决的:隧道式敷设输煤管道柔性模板混凝土条带支护装置，该系统装置由输煤管道，柔性模板，混凝土碹，细土，碎石，锚杆、托盘组成，本发明特殊之处在于隧道为直墙半圆拱形断面，在直墙半圆拱形断面上通过一锚杆和另一锚杆、托盘与双层柔性模板连接，双层柔性模板内腔充填混凝土，所述输煤管道敷设在隧道的右下侧，并用细土回填埋设，隧道的左下侧用碎石回填填埋。隧道式敷设输煤管道的喷射混凝土条带支护装置，该系统装置由输煤管道，钢筋网，喷射混凝土，细土，碎石，锚杆、托盘组成，本发明特殊之处在于所述隧道为直墙半圆拱形断面，在直墙半圆拱形断面上通过第三锚杆和第四锚杆、托盘与钢筋网连接，钢筋网上喷射混凝土，所述输煤管道敷设在隧道的右下侧，并用细土回填埋设，隧道的左下侧用碎石回填填埋。隧道式敷设输煤管道的柔性模板混凝土条带支护装置的方法，按下述步骤进行:I)、洞口采用明槽开挖的方式进行施工，边开挖隧道边进行支护，采用柔性模板混凝土条带碹支护，锚碹段与锚网喷段间隔布置，段长均为1600_ ；2)、锚碹段采用锚杆、钢筋网、柔性模板混凝土碹联合支护，锚碹段中首先在隧道拱部和直墙处打入锚杆并外露长度400mm，先在每个锚杆上各放入一个托盘并上紧螺母，然后将每个锚杆穿过柔性模板预留孔，最后在柔性模板外侧铺上钢筋网并在每个锚杆外侧再各放入一个托盘将柔性模板及钢筋网固定牢靠，这样挂设好柔性模板后，就可以通过柔性模板混凝土泵送系统将混凝土通过柔性模板上的灌注口泵入柔性模板内，待混凝土凝固后柔性模板混凝土即可形成；3)、锚网喷段采用锚杆、钢筋网、喷射混凝土联合支护，锚网喷段中首先在隧道拱部和直墙处打入锚杆，然后顺着隧道断面铺上钢筋网(10)，再上好托盘(8)将锚杆及钢筋网固定牢靠，最后采用混凝土喷射装置将混凝土(9)喷射在隧道表面，喷射厚度为50mm ；4)、在锚碹段，隧道拱部与帮部挂Φ6.5mm圆钢钢筋网，网孔规格150X150mm ;锚杆选用Φ 18mm强锚杆，矩形布置，间排距800X800mm,拱部五根一锚杆长度2000mm,帮部另一锚杆长度1600mm;锚杆带双托盘，贴隧道岩面及混凝土面安装托盘，规格120X120 X IOmm ;锚固剂采用Z2335与Z2370树脂锚固剂各一支，锚固力不低于50KN ;采用混凝土标号C30，混凝土基础深200mm ；5)、在锚网喷段，隧道拱部挂Φ6.5mm圆钢钢筋网，网孔规格150X 150mm，锚杆选用Φ 20mm左旋无纵肋螺纹钢锚杆，矩形布置，间排距800X800mm，拱部第三锚杆长度2000mm，帮部第四锚杆长度1600mm，贴隧道岩面安装铁托盘，规格120 X 120 X 10mm。喷射混凝土厚度50mm，标号C20 ；6)、隧道条带碹支护稳定后，在隧道一侧进行埋设输煤管道并用细土进行回填，而在隧道另一侧用碎石进行回填。本发明的有益效果是:柔性模板混凝土支护技术一次施工面积大，形成的混凝土整体性及稳定性好、强度高，且机械化程度高，施工速度快，该技术在经济、生态环境及人文社会效益上都具有突出的优越性在一定程度上可提高隧道支护速度，增强隧道支护的稳定性，缩短工期，不用拆除模板，节约成本，广泛用于地下隧道工程。
图1为本发明的支护 装置结构示意图；图2为本发明的另一支护装置结构示意图；图中:1-输煤管道，2-柔性模板，3-混凝土，4-细土，5-碎石，6-锚碹段半圆拱锚杆，7-锚 宣段直墙锚杆，8-托盘,9-喷射混凝土，10-钢筋网，11-锚网喷段半圆拱锚杆，12-锚网喷段直墙锚杆。
具体实施例附图是本发明的实施例。下面结合附图对本发明内容进一步详细说明:参照图1与图2，隧道式敷设输煤管道柔性模板混凝土条带支护装置，该装置由输煤管道，柔性模板，混凝土碹，细土，碎石，锚杆、托盘组成，所述隧道为直墙半圆拱形断面，在直墙半圆拱形断面上通过一锚杆6和另一锚杆7、托盘8与双层柔性模板2连接，双层柔性模板2内腔充填混凝土 3，所述输煤管道I敷设在隧道的右下侧，并用细土 4回填埋设，隧道的左下侧用碎石5回填填埋。隧道式敷设输煤管道的喷射混凝土条带支护装置，该系统装置由输煤管道，钢筋网，喷射混凝土，细土，碎石，锚杆、托盘组成，所述隧道为直墙半圆拱形断面，在直墙半圆拱形断面上通过第三锚杆11和第四锚杆12、托盘8与钢筋网10连接，钢筋网10上喷射混凝土 9，所述输煤管道I敷设在隧道的右下侧，并用细土 4回填埋设，隧道的左下侧用碎石5回填填埋。隧道式敷设输煤管道的柔性模板混凝土条带支护装置的方法，按下述步骤进行:I)、洞口采用明槽开挖的方式进行施工，边开挖隧道边进行支护，采用柔性模板混凝土条带碹支护，锚碹段与锚网喷段间隔布置，段长均为1600_ ；2)、锚碹段采用锚杆、钢筋网、柔性模板混凝土碹联合支护，锚碹段中首先在隧道拱部和直墙处打入锚杆并外露长度400mm，先在每个锚杆上各放入一个托盘并上紧螺母，然后将每个锚杆穿过柔性模板预留孔，最后在柔性模板2外侧铺上钢筋网10并在每个锚杆外侧再各放入一个托盘8将柔性模板2及钢筋网10固定牢靠，这样挂设好柔性模板2后，就可以通过柔性模板混凝土泵送系统将混凝土通过柔性模板上的灌注口泵入柔性模板内，待混凝土凝固后柔性模板混凝土 3即可形成；3)、锚网喷段采用锚杆、钢筋网、喷射混凝土联合支护，锚网喷段中首先在隧道拱部和直墙处打入锚杆，然后顺着隧道断面铺上钢筋网10，再上好托盘8将锚杆及钢筋网固定牢靠，最后采用混凝土喷射装置将混凝土 9喷射在隧道表面，喷射厚度为50_ ；4)、在锚碹段，隧道拱部与帮部挂Φ6.5mm圆钢钢筋网10，网孔规格150X 150mm ；锚杆选用Φ 18mm强锚杆，矩形布置，间排距800 X 800mm,拱部五根一锚杆6长度2000mm,帮部另一锚杆7长度1600mm ;锚杆带双托盘8，贴隧道岩面及混凝土面安装托盘，规格120X120 X IOmm ;锚固剂采用Z2335与Z2370树脂锚固剂各一支，锚固力不低于50KN ;采用混凝土标号C30，混凝土基础深200mm ；5)、在锚网喷段，隧道拱部挂Φ6.5mm圆钢钢筋网10，网孔规格150X 150mm，锚杆选用Φ 20mm左旋无纵肋螺纹钢锚杆，矩形布置，间排距800 X 800mm，拱部第三锚杆11长度2000mm，帮部第四锚杆12长度1600mm，贴隧道岩面安装铁托盘8，规格120 X 120 X 10mm。喷射混凝土 9厚度50mm，标号C20 ；6)、隧道条带碹支护稳定后，在隧道一侧进行埋设输煤管道I并用细土 4进行回填，而在隧道另一侧用碎石5进行回填。综上所述，本发明所涉及的输煤管隧道柔性模板混凝土条带碹支护装置和支护方法，柔性模板泵注混凝土支护结构既继承了混凝土连续整体支护的刚性，又兼有锚杆支护的柔性及主动支护的优点，可谓刚柔并济。该结构增加了锚杆对围岩与碹体之间的连接作用，使围岩、锚杆与碹体共同变形承载，承载能力更高。该支护方法一次施工面积大，形成的混凝土整体性好、强度高，且机械化程度高，施工速度快，该技术在经济、生态环境及人文社会效益上都具有突出的优越性。上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的装置构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直 接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。
权利要求
1.隧道式敷设输煤管道的柔性模板混凝土条带支护系统装置，该系统装置由输煤管道，柔性模板，混凝土碹，细土，碎石，锚杆、托盘组成，其特征在于隧道为直墙半圆拱形断面，在直墙半圆拱形断面上通过一锚杆(6)和另一锚杆(7)、托盘(8)与双层柔性模板(2)连接，双层柔性模板(2)内腔充填混凝土(3)，所述输煤管道(I)敷设在隧道的右下侧，并用细土(4)回填埋设，隧道的左下侧用碎石(5)回填填埋。
2.隧道式敷设输煤管道的喷射混凝土条带支护装置，该系统装置由输煤管道，钢筋网，喷射混凝土，细土，碎石，锚杆、托盘组成，其特征在于所述隧道为直墙半圆拱形断面，在直墙半圆拱形断面上通过第三锚杆(11)和第四锚杆(12)、托盘(8)与钢筋网(10)连接，钢筋网(10)上喷射混凝土(9)，所述输煤管道(I)敷设在隧道的右下侧，并用细土(4)回填埋设，隧道的左下侧用碎石(5)回填填埋。
3.—种如权利要求1或2所述隧道式敷设输煤管道的柔性模板混凝土条带支护装置的方法，按下述步骤进行: 1)、洞口采用明槽开挖的方式进行施工，边开挖隧道边进行支护，采用柔性模板混凝土条带 宣支护，锚 宣段与锚网喷段间隔布置，段长均为1600_ ； 2)、锚碹段采用锚杆、钢筋网、柔性模板混凝土碹联合支护，锚碹段中首先在隧道拱部和直墙处打入锚杆并外露长度400mm，先在每个锚杆上各放入一个托盘并上紧螺母，然后将每个锚杆穿过柔性模板预留孔，最后在柔性模板(2)外侧铺上钢筋网(10)并在每个锚杆外侧再各放入一个托盘(8)将柔性模板(2)及钢筋网(10)固定牢靠，这样挂设好柔性模板(2)后，就可以通过柔性模板混凝土泵送系统将混凝土通过柔性模板上的灌注口泵入柔性模板内，待混凝土凝固后柔性模板混凝土(3)即可形成； 3)、锚网喷段采用锚杆、钢筋网、喷射混凝土联合支护，锚网喷段中首先在隧道拱部和直墙处打入锚杆，然后顺着隧道断面铺上钢筋网(10)，再上好托盘(8)将锚杆及钢筋网固定牢靠，最后采用混凝土喷射装置将混凝土(9)喷射在隧道表面，喷射厚度为50mm ； 4)、在锚碹段，隧道拱部与帮部挂Φ6.5mm圆钢钢筋网(10)，网孔规格150X 150mm ;锚杆选用Φ 18mm强锚杆，矩形布置，间排距800 X 800mm,拱部五根一锚杆(6)长度2000mm,帮部另一锚杆(7)长度1600mm;锚杆带双托盘(8)，贴隧道岩面及混凝土面安装托盘，规格120X120 X IOmm ;锚固剂采用Z2335与Z2370树脂锚固剂各一支，锚固力不低于50KN ;采用混凝土标号C30，混凝土基础深200mm ； 5)、在锚网喷段，隧道拱部挂Φ6.5mm圆钢钢筋网(10)，网孔规格150X150mm，锚杆选用Φ20πιπι左旋无纵肋螺纹钢锚杆，矩形布置，间排距800X800mm，拱部第三锚杆(11)长度2000mm，帮部第四锚杆(12)长度1600mm，贴隧道岩面安装铁托盘(8)，规格120X 120X 10_。喷射混凝土(9)厚度50_，标号C20 ； 6)、隧道条带碹支护稳定后，在隧道一侧进行埋设输煤管(I)并用细土(4)进行回填，而在隧道另一侧用碎石(5)进行回填。
全文摘要
本发明公开了隧道式敷设输煤管道柔性模板混凝土条带支护装置及方法，该装置包括输煤管道，柔性模板，混凝土碹，细土，碎石，锚杆，喷射混凝土，该条带碹支护包括两大部分，一部分是锚碹支护，锚碹支护结构由锚杆、组合拱及柔性模板碹组成，锚杆将组合拱与柔性模板碹连接，使组合拱与柔性模板碹构成组合梁结构，增强了柔性模板碹的抗弯能力及稳定性，在设计中将组合拱的承载力作为一个安全储备，另一部分是锚网喷支护，锚网喷支护结构由锚杆、钢筋网片及喷射混凝土组成。锚碹支护结构稳定性比锚喷支护、砌碹支护稳定性好，支护结构具有施工速度快，结构稳定，强度高，操作方便，缩短工期，不用拆除模板，节约成本，广泛用于地下隧道工程。
文档编号E21D11/10GK103244142SQ20131019368
公开日2013年8月14日 申请日期2013年5月23日 优先权日2013年5月23日
发明者于新胜, 徐龙卿, 谢宁, 郭玉龙 申请人:中煤科工集团武汉设计研究院