专利名称：隧洞开挖上半洞支护钢拱架结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种隧洞开挖上半洞支护钢拱架结构，适用于隧洞上半洞开挖时 的临时支护工程，尤其是用于支护城门洞型断面隧洞的上半洞。
背景技术：
隧洞在工程建设领域的应用非常多，而且大多数隧洞采用城门洞型断面，根据其 使用性能不同，断面大小也不等。断面较小的隧洞通常采用全断面开挖，支护也比较简单。 而断面较大的隧洞，常常需要分层进行开挖，支护也比较复杂，根据经验，上半洞的开挖尤 为重要。因此，在上半洞开挖时，三类及以上的围岩处往往都采用钢拱架结合一些其它支护 措施进行临时支护，以确保施工安全。而如何合理布置及固定钢拱架，既能够方便施工，确 保施工质量，又能使钢拱架发挥应有的作用，则是设计工作中必须考虑的重要问题。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种隧洞开挖上半洞支护钢拱架结构，它 不仅能很好地解决隧洞上半洞开挖时的临时支护问题，还应具有结构稳固、施工方便、质量 易保证的特点。本实用新型所采用的技术方案是一种隧洞开挖上半洞支护钢拱架结构，该结构 用于支护城门洞型断面隧洞的上半洞，隧洞的侧壁及顶部喷有内层混凝土，其外沿隧洞纵 向间隔地设置城门洞型工字钢钢拱架，其特征在于选择若干钢拱架在其底部两端设置起 加固作用的锁脚，锁脚包括一组打入隧洞侧墙并外露有效长度的锚筋桩、紧贴锚筋桩的上 面沿隧洞纵向将各钢拱架连成一体的槽钢以及分别与锚筋桩、钢拱架和槽钢焊接的钢筋弯 勾；内层混凝土的外面喷有外层混凝土。所述钢筋弯勾三面折弯略呈“L”形，其横截面为圆形，钢筋弯勾长边沿锚筋桩的设 置方向并与锚筋桩焊接，横边内档与钢拱架工字钢的侧边宽相等并与上方的槽钢焊接，短 边向长边方向折弯以包住工字钢的外侧边。所述锚筋桩每组3根，外露长度为50cm。所述内层混凝土厚5cm ；外层混凝土厚10cm。本实用新型的有益效果是钢拱架底部设置由槽钢、钢筋弯勾和锚筋桩构成的锁 脚，通过槽钢将各钢拱架连成一体，再由钢筋弯勾将其加固在隧洞侧墙中的锚筋桩上，从而 增强各钢拱架的稳固性；内层混凝土外面复喷外层混凝土，增加钢拱架与岩壁的接触面积， 进一步增强了钢拱架的稳固性和支护能力，确保了隧洞开挖时的施工安全；此外，本结构实 施时，钢拱架、锁脚和外层混凝土的施工都很简单，施工质量易保证。
图1是本实施例的结构示意图。图2是图1在A处放大后的俯视图。[0011]图3是图1在A处放大后的右视图。图4是本实施例中钢筋弯勾的结构示意图。
具体实施方式
如图1、图3所示，本实施例隧洞开挖上半洞支护钢拱架结构用于支护城门洞型断 面隧洞的上半洞，本结构在隧洞的侧壁及顶面喷有5cm厚的内层混凝土 5，它一方面可防止 岩面松散的岩石脱落，另一方面利于对开挖面进行初步找平，便于钢拱架的安装和接触受 力。内侧混凝土外沿隧洞径向间隔地设置城门洞型的工字钢钢拱架2，以起到对隧洞的临时 支护作用。为加强钢拱架2的稳固性，确保施工安全，本实施例还采取了以下措施在一部分 钢拱架2的底部两端设有起加固作用的锁脚，该锁脚的结构如图2所示它包括一组打入隧 洞侧壁中且外露50cm的锚筋桩1 (锚筋桩每组3根，其结构如图3所示)、紧贴该锚筋桩1 的上面沿隧洞纵向将各钢拱架2连成一体的槽钢4 (槽钢与各钢拱架焊接)以及分别与锚 筋桩1、钢拱架2和槽钢4焊接的如图3所示的钢筋弯勾3——钢筋弯勾三面折弯略呈“L” 形，其横截面为圆形，钢筋弯勾长边3-1沿锚筋桩1的设置方向并与锚筋桩焊接，横边3-2 内档与钢拱架2工字钢的侧边宽相等并与上方的槽钢4焊接，短边3-3向长边方向折弯以 包住工字钢的外侧边。内层混凝土 5外面还喷有一层IOcm厚的外层混凝土 6，进一步加强 钢拱架与岩面的接触面积，形成整体的受力结构，使本实施例钢拱架结构具有较强的稳固 性和支撑能力，保证了施工安全。本结构的施工方法如下a.首先采用混凝土喷射机对隧洞的侧壁及顶面喷5cm厚的混凝土 5。b.根据设计参数(长度、角度)进行锚筋桩1的安装(包括钻孔及注浆施工)，锚 筋桩1的位置预先设定，大致位于拟安装的钢拱架2的底部，且锚筋桩外露50cm。c.根据设计参数(间距、型号)安装钢拱架2，并进行初步固定。d.安装钢筋弯勾3和槽钢4，完成锁脚结构。e.采用混凝土喷射机复喷IOcm厚的外层混凝土 6。
权利要求一种隧洞开挖上半洞支护钢拱架结构，该结构用于支护城门洞型断面隧洞的上半洞，隧洞的侧壁及顶部喷有内层混凝土(5)，其外沿隧洞纵向间隔地设置城门洞型工字钢钢拱架(2)，其特征在于选择若干钢拱架(2)在其底部两端设置起加固作用的锁脚，锁脚包括一组打入隧洞侧墙并外露有效长度的锚筋桩(1)、紧贴锚筋桩的上面沿隧洞纵向将各钢拱架连成一体的槽钢(4)以及分别与锚筋桩(1)、钢拱架(2)和槽钢(4)焊接的钢筋弯勾(3)；内层混凝土的外面喷有外层混凝土(6)。
2.根据权利要求1所述的隧洞开挖上半洞支护钢拱架结构，其特征在于所述钢筋弯 勾(3)三面折弯略呈“L”形，其横截面为圆形，钢筋弯勾长边(3-1)沿锚筋桩(1)的设置方 向并与锚筋桩焊接，横边(3-2)内档与钢拱架(2)工字钢的侧边宽相等并与上方的槽钢⑷ 焊接，短边(3-3)向长边方向折弯以包住工字钢的外侧边。
3.根据权利要求1所述的隧洞开挖上半洞支护钢拱架结构，其特征在于所述锚筋桩 (1)每组3根，外露长度为50cm。
4.根据权利要求1或2或3所述的隧洞开挖上半洞支护钢拱架结构，其特征在于所 述内层混凝土(5)厚5cm ；外层混凝土(6)厚10cm。
专利摘要本实用新型涉及一种隧洞开挖上半洞支护钢拱架结构。本实用新型的目的是提供一种隧洞开挖上半洞支护钢拱架结构，它不仅能很好地解决隧洞上半洞开挖时的临时支护问题，还应具有结构稳固、施工方便、质量易保证的特点。本实用新型的技术方案是选择若干钢拱架在其底部两端设置起加固作用的锁脚，锁脚包括一组打入隧洞侧墙并外露有效长度的锚筋桩、紧贴锚筋桩的上面沿隧洞纵向将各钢拱架连成一体的槽钢以及分别与锚筋桩、钢拱架和槽钢焊接的钢筋弯勾；内层混凝土的外面喷有外层混凝土。本实用新型适用于隧洞上半洞开挖时的临时支护工程，尤其是用于支护城门洞型断面隧洞的上半洞。
文档编号E21D19/00GK201747389SQ201020282538
公开日2011年2月16日 申请日期2010年8月2日 优先权日2010年8月2日
发明者任金明, 朱约喜, 王凤军, 胡永福, 贺元鑫, 陈永红 申请人:中国水电顾问集团华东勘测设计研究院