一种预防隧道沉降变形的槽钢拱架托梁的制作方法

本实用新型涉及交通工程技术领域，具体涉及一种预防隧道沉降变形的槽钢拱架托梁。

背景技术：

在地质很差的隧道中，隧道经常面临大变形的困扰。过大的变形沉降不仅会导致支护侵限，甚至导致隧道坍塌，危及施工人员的安全，增加工程造价，影响工程进度。因此，控制隧道变形沉降是软岩或极软岩等地质很差的隧道施工中的关键环节。目前，隧道控制沉降方法主要有增加临时仰拱、采用双侧壁或单侧壁分部开挖法等。这些措施虽然能较好地控制隧道的沉降变形，但与台阶开挖法相比，都存在施工工序繁杂、进度慢、工程造价高等弊端。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种预防隧道沉降变形的槽钢拱架托梁，有效保护围岩，配合台阶法开挖，适用于地质极差的大断面隧道。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种预防隧道沉降变形的槽钢拱架托梁，其特征在于：

包括由多节弧形工字钢环向拼接组成的拱架，拱架沿隧道方向平行设置多榀；

相邻的两节工字钢的接头处设置有垂直于工字钢的槽钢，槽钢两端固定于沿隧道方向相邻的两榀拱架上。

槽钢端部通过钢板和螺栓固定于工字钢。

隧道开挖上台阶和中台阶交界处的拱架工字钢接头处，该处的槽钢上设置有预留孔洞，预留孔洞处向围岩内打设有圆管形式的锁脚锚杆。

本实用新型具有以下优点：

（1）材料加工简单：槽钢、锁脚锚杆在工厂内或工地集中加工，购买的原材料简单加工即可使用，无特别技术要求。

（2）施工工序简单：槽钢托梁安装工艺和拱架安装方法相同，锁脚锚杆施工与隧道系统锚杆施工工艺相同，无特殊要求。

（3）沉降控制效果好：通过槽钢、锁脚锚杆将环向钢拱架上的压力向围岩深部传递，减轻拱架的荷载，并能加固围岩，防止下台阶开挖时围岩崩落，防止拱架挤压脱落及过大沉降。

附图说明

图1是本实用新型的立体图；

图2是槽钢纵向托梁平视图；

图3是槽钢纵向托梁俯视图；

图4是槽钢纵向托梁在隧道中应用图。

附图标记说明如下：

1-拱架，2-槽钢，3-锁脚锚杆。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型进行详细的说明。

本实用新型涉及的一种预防隧道沉降变形的槽钢拱架托梁，是在隧道中所使用的一种钢架组合，造价低廉，有利于机械化施工，工序简便，有效保护围岩，配合采用台阶法开挖，在隧道上台阶拱脚的拱架接头处，每两榀拱架之间，采用一节槽钢，通过螺栓与拱架连接，在槽钢中间设有两根嵌入围岩的锁脚锚杆，用来固定槽钢并加固围岩，防止拱架沉降变形。锁脚锚杆采用钢管，钢管注浆材料采用水泥浆或者砂浆。

具体结构是：

包括由多节弧形工字钢环向拼接组成的拱架1，拱架1沿隧道方向平行设置多榀。相邻的两节工字钢的接头处设置有垂直于工字钢的槽钢2，槽钢2两端固定于沿隧道方向相邻的两榀拱架1上，槽钢2端部通过钢板和螺栓固定于工字钢。隧道开挖上台阶和中台阶交界处的拱架1工字钢接头处，该处的槽钢2上设置有预留孔洞，预留孔洞处向围岩内打设有圆管形式的锁脚锚杆3。

本实用新型所述材料包括槽钢和钢管。为了保证部件的连接，还需要螺栓和钢板，这些材料一般都是隧道施工现场容易得到的。槽钢的规格根据钢拱架的尺寸决定，其高度要大于拱架的高度，以确保拱架能安装进槽钢，例如采用I22b拱架，拱架高度为220mm，则至少需要高度为280mm的槽钢。钢管的规格根据现场地质情况选用，地质极差，可采用管径较大钢管如φ76~φ89mm钢管，长度可取6m。

施工时：

开挖中台阶，安装中台阶拱架。在上下两节拱架的接头处，中间安装一节槽钢，槽钢的长度等于两根环向拱架之间的间距。拱架、槽钢采用钢板螺栓连接。槽钢安装完毕后，从槽钢上的预留孔眼，采用风钻或者钻机向围岩打孔，安装钢管，通过注浆机向钢管注浆。至此，槽钢纵向托梁安装完成，然后再循环作业。

本实用新型的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。