一种地下工程钢拱架复合支护结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种地下工程钢拱架复合支护结构，尤其适用于地下洞室跨度较大、围岩条件较差的情况，当采用钢拱架作为主要支护手段时，为一种对钢拱架进行加强的复合结构。
【背景技术】
[0002]在现有地下工程施工中，当洞室跨度较大以及地质条件较差时，钢拱架是一种主要的支护措施，但由于围岩压力较大，常常出现拱架变形过大或失稳的情况，从而使拱架失去支护作用。
[0003]为避免这一状况，有必要对钢拱架支护结构进行改进，使其强度、刚度能满足要求，从而充分保证支护作用的发挥。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型旨在提供一种地下工程钢拱架复合支护结构，该支护结构能够提高钢拱架的强度和刚度，避免钢拱架因变形过大或失稳而失去支护作用，从而保证洞室的安全。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是:
[0006]一种地下工程钢拱架复合支护结构，包括至少一榀垂直于洞室长度方向布置的钢拱架，至少一根垂直洞壁布置且具有外露段的锚杆，以及固定在钢拱架底脚处的固脚墩；所述锚杆与钢拱架同平面布置；其结构特点是，所述锚杆的外露段通过连接筋与所述钢拱架固定相连。
[0007]由此，通过连接筋的设置，达到锚杆与拱架联合受力的目的，从而可以大幅提高拱架的强度和刚度。
[0008]根据本实用新型的实施例，还可以对本实用新型作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案:
[0009]进一步地，所述洞室壁面设有喷混凝土层，该喷混凝土层填充所述钢拱架与岩面间空隙，并将钢拱架包裹起来。
[0010]所述销杆伸出洞壁的外露长度为销杆直径的5倍~10倍。
[0011]优选地，所述连接筋呈L形；所述连接筋的一端与锚杆外露段固定相连，该连接筋的另一端与钢拱架的翼沿固定相连。
[0012]进一步地，钢拱架有多榀时，所述固脚墩为包裹钢拱架底脚的独立墩结构；钢拱架有多榀时，所述固脚墩包裹多榀钢拱架底脚的连续矮墙结构。
[0013]优选地，所述锚杆设置在钢拱架的顶拱部位和/或腰线部位。
[0014]钢拱架有多榀时，相邻两榀钢拱架之间通过连接件固定相连，从而达到立体支护的效果，稳定性和可靠性更高。
[0015]优选地，所述钢拱架为圆拱直墙形或“门”字形。
[0016]本实用新型的实施步骤为:
[0017](a)在开挖完毕洞段按要求支立钢拱架；
[0018](b)沿钢拱架在其顶拱或腰线处按一定间距设置锚杆，锚杆钻孔要求在不影响施工的情况下尽量靠近钢拱架，锚杆施工完毕后在其外露段焊接“L”形短钢筋，短钢筋另一端与拱架翼沿焊接，使锚杆与拱架连接牢固形成联合受力结构；
[0019](c)在锚杆施工的同时，浇筑拱架底脚的混凝土固脚墩结构，以提高底脚的的强度和稳定性。
[0020]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用新型的复合结构增加了钢拱架的强度和承载能力，改善了钢拱架的受力条件，可有效避免拱架在围岩压力作用下产生过大变形或失稳，有利于充分发挥拱架的支护作用，保证洞室的安全。
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型一种实施例垂直于洞室长度方向的剖面图；
[0022]图2为钢拱架与锚杆连接示意图；
[0023]图3为图1的1-1剖视图。
[0024]在图中
[0025]1-钢拱架，2-锚杆，3-固脚墩，4-喷混凝土层，5-连接筋。
【具体实施方式】
[0026]以下以钢拱架支护结构为例结合附图和实施例对本实用新型作进一步阐述。
[0027]一种地下工程钢拱架复合支护结构，如图1?3所示，包括按一定间距布置的钢拱架1，与钢拱架布置在同一平面的且与之焊接的锚杆2，以及包裹钢拱架底脚的混凝土固脚墩3。锚杆根据洞室跨度大小布置I根或多根，其外露段通过“L”形短钢筋与拱架翼沿焊接牢固。混凝土固脚墩在钢拱架布置的间距较大时，采用独立墩式结构，在钢拱架布置的间距较小时一般采用连续墙的型式。
[0028]所述短钢筋5为“L”形，这样所述连接筋5的一端与锚杆2焊接，另一端与钢拱架I的翼沿焊接。
[0029]根据开挖洞室形状，所述钢拱架I既可为圆拱直墙形，也可为“门”字形。洞内设置的多个钢拱架I可以通过连接件，如钢筋、型钢等将相邻两个钢拱架焊接在一起，从而达到立体支护效果。
[0030]施工时，首先在开挖完毕洞段按要求支立钢拱架1，该拱架I垂直洞轴线按一定间距布置，然后施工锚杆2，该锚杆2与型钢拱架I布置在同一平面，该锚杆2的外露段通过短钢筋5与钢拱架I焊接。在施工锚杆2的同时，可浇筑混凝土固脚墩3，混凝土固脚墩3既可为独立墩结构，也可采用连续矮墙型式。
[0031]由此，本实用新型的复合支护结构对单独的钢拱架进行了加强改造，改善了拱架的受力条件，形成了一种有机组合、联合受力的结构，尤其适用于跨度较大、围岩条件较差的地下洞室的支护，可有效避免型钢拱架在围岩压力作用下产生过大变形或失稳，有利于充分发挥型钢拱架的作用。
[0032]上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本实用新型，而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
【主权项】
1.一种地下工程钢拱架复合支护结构，包括至少一榀垂直于洞室长度方向布置的钢拱架(1)，至少一根垂直洞壁布置且具有外露段的锚杆(2)，以及固定在钢拱架(I)底脚处的固脚墩(3);所述锚杆(2)与钢拱架(I)同平面布置；其特征在于，所述锚杆(2)的外露段通过连接筋(5)与所述钢拱架(I)固定相连。2.根据权利要求1所述的地下工程钢拱架复合支护结构，其特征在于，所述洞室壁面设有喷混凝土层(4)，该喷混凝土层(4)填充所述钢拱架(I)与岩面间空隙，并将钢拱架(I)包裹起来。3.根据权利要求1或2所述的地下工程钢拱架复合支护结构，其特征在于，所述锚杆(2)伸出洞壁的外露长度为锚杆直径的5倍~10倍。4.根据权利要求1或2所述的地下工程钢拱架复合支护结构，其特征在于，所述连接筋(5)呈L形；所述连接筋(5)的一端与锚杆(2)外露段固定相连，该连接筋(5)的另一端与钢拱架(I)的翼沿固定相连。5.根据权利要求1或2所述的地下工程钢拱架复合支护结构，其特征在于，钢拱架(I)有多榀时，所述固脚墩(3)为包裹钢拱架(I)底脚的独立墩结构；钢拱架(I)有多榀时，所述固脚墩(3 )包裹多榀钢拱架(I)底脚的连续矮墙结构。6.根据权利要求1或2所述的拱架复合支护结构，其特征在于，所述锚杆(2)设置在钢拱架(I)的顶拱部位和/或腰线部位。7.根据权利要求1或2所述的地下工程钢拱架复合支护结构，其特征在于，所述钢拱架为圆拱直墙形或“门”字形。8.根据权利要求1或2所述的地下工程钢拱架复合支护结构，其特征在于，钢拱架(I)有多榀时，相邻两榀钢拱架之间通过连接件固定相连。
【专利摘要】本实用新型公开了一种地下工程钢拱架复合支护结构。所述支护结构包括至少一榀垂直于洞室长度方向布置的钢拱架，至少一根垂直洞壁布置有一定外露长度的锚杆，以及固定在钢拱架底脚处的固脚墩；所述锚杆与钢拱架同平面布置；所述锚杆外露段通过连接筋与所述钢拱架焊接相连。本实用新型支护结构提高了钢拱架的强度和刚度，有效避免了钢拱架在围岩压力下因变形过大或失稳而失去支护作用，从而保证了洞室的安全。
【IPC分类】E21D11/18, E21D21/00
【公开号】CN204646268
【申请号】CN201520345094
【发明人】胡旺兴, 胡育林, 李国权
【申请人】中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年5月26日