用于隧道支护体系的加强型钢架的制作方法
【专利摘要】用于隧道支护体系的加强型钢架，运用在隧道下穿既有建筑物、对地表沉降控制要求较高地段，以有效提高支护体系的安全承载能力和控制收敛变形能力。包括其横断面呈H型或工字形的型钢钢架本体，在型钢钢架本体的两侧翼缘外侧表面上固定设置有碳纤维增强复合材料片材。
【专利说明】用于隧道支护体系的加强型钢架
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及铁路隧道、公路隧道工程领域，特别涉及隧道下穿既有建筑物、对地表沉降控制要求较高地段的隧道支护钢架。
【背景技术】
[0002]随着国民经济和交通事业的蓬勃发展，目前修建的隧道中双线、三线等大断面隧道越来越多，隧道建设中下穿既有建筑物、对地表沉降控制要求较高地段的情况越来越多，为控制沉降及隧道收敛变形，目前常用做法是:1、加大型钢高度；2、双层支护体系；3、注浆改良围岩。采用加大型钢高度和双侧支护体系这两种做法将增加隧道开挖轮廓，在一定程度上增加了施工风险，而且加大了用钢量和初期支护喷射混凝土厚度，增加了工程量。采用注浆改良围岩这种做法由于注浆围岩体积较大(特别是双线、三线大断面隧道)，工程量增加较大，费用偏高。
[0003]本实用新型提供一种安全、经济、高强、控制收敛变形的隧道支护钢架。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于隧道支护体系的加强型钢架，运用在隧道下穿既有建筑物、对地表沉降控制要求较高地段，以有效提高支护体系的安全承载能力和控制收敛变形能力。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下:
[0006]本实用新型的用于隧道支护体系的加强型钢架，包括其横断面呈H型或工字形的型钢钢架本体其特征是:所述型钢钢架本体的两侧翼缘外侧表面上固定设置有碳纤维增强复合材料片材。
[0007]本实用新型的有益效果是，能有效提高支护体系的刚度，较普通型钢钢架屈服极限可提闻15?20%左右,强度极限亦可提闻15%左右；刚度提闻的同时变形减小，初期支护刚度相应提高，从而达到安全承载和控制收敛变形的作用；在基本不增加初期支护体系厚度且不加大隧道开挖轮廓的情况下，工程量增加较少，施工方便快捷，有利于节约工程投资；具有轻质高强、抗疲劳性能好、耐腐蚀性好等特点，能有效适应隧道施工条件下的恶劣环境；施工方便，适应性强。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]本说明书包括一幅附图:
[0009]图1用于隧道支护体系的加强型钢架的横断面结构示意图；
[0010]图中构件、部位名称及所对应标记:型钢钢架本体10、碳纤维增强复合材料片材20。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0012]参照图1，本实用新型用于隧道支护体系的加强型钢架，包括其横断面呈H型或工字形的型钢钢架本体10，该型钢钢架本体10的两侧翼缘外侧表面上固定设置有碳纤维增强复合材料片材20。较普通型钢钢架屈服极限可提高15?20%左右，强度极限亦可提高15%左右，刚度提高的同时变形减小，作为初期支护的主要承载结构，加强型钢架在刚度增大的同时使初期支护刚度相应提高，从而达到安全承载和控制收敛变形的作用。因此，本实用新型在铁路隧道、公路隧道，特别是双线、三线等大断面隧道的建设中，能有效地提高初期支护刚度、控制收敛变形，使隧道工程施工安全、快速通过既有建筑物、对地表沉降控制要求较高地段。
[0013]通常，所述碳纤维增强复合材料片材20与钢钢架本体10的两侧翼缘外侧表面粘结。粘结前应对型钢钢架本体10进行去油、去锈、去杂质，涂胶后将碳纤维增强复合材料片材20粘贴于型钢钢架本体10上，之后加压固化。粘贴过程中应避免产生气泡和杂质等影响黏贴效果，而使加强型钢钢架的强度降低。
[0014]以上所述只是用图解说明本实用新型一种碳纤维加强型隧道支护钢架的一些原理及功能，并非是要将本实用新型局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。
【权利要求】
1.用于隧道支护体系的加强型钢架，包括其横断面呈H型或工字形的型钢钢架本体(10)其特征是:所述型钢钢架本体(10)的两侧翼缘外侧表面上固定设置有碳纤维增强复合材料片材(20)。
2.如权利要求1所述的用于隧道支护体系的加强型钢架，其特征是:所述碳纤维增强复合材料片材(20)与钢钢架本体(10)的两侧翼缘外侧表面粘结。
【文档编号】E21D15/02GK204060734SQ201420345867
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年6月25日 优先权日:2014年6月25日
【发明者】罗仁立, 巩江峰, 要美芬, 林本涛, 陈峻, 杨昌宇 申请人:中铁二院工程集团有限责任公司