隧道洞口管棚支护结构的制作方法

本实用新型涉及隧道工程施工方法，特别涉及一种围岩自稳能力差、隧道宽度大的隧道洞口管棚支护结构，属于土木工程领域，适用于软弱岩土层隧道开挖支护施工工程。

背景技术：

管棚超前支护法是近年发展起来的一种在软弱围岩中进行隧道掘进的新技术。管棚法最早是作为隧道施工的一种辅助方法，在软岩隧道施工中穿越破碎带、松散带、软弱地层，涌水、涌砂层发挥了重要作用。

在隧道管棚施工过程中，管棚结构稳定性提升、钢筋精确定位、管棚混凝土厚度控制常常是管棚施工的难点。鉴于此，为提高隧道开挖支护的现场施工质量和效率，改善支护结构物的受力性能和拆装效率，目前亟待发明一种不但可以增强隧道支护结构及围岩稳定性，而且可以提升隧道临时支护结构布设和开挖施工效率，还可以提高材料重复利用率的隧道洞口管棚支护结构。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种不但可以增强隧道支护结构及围岩稳定性，而且可以提升隧道临时支护结构布设和开挖施工效率，还可以提高材料重复利用率的隧道洞口管棚支护结构。

这种隧道洞口管棚支护结构，包括洞口管棚、单元组拼支架、管棚内模和洞外土层；根据洞口管棚的空间线形布设单元组拼支架，单元组拼支架与管棚内模通过顶面支撑杆和侧面支撑杆连接，并在顶面支撑杆和侧面支撑杆与管棚内模相接处设置压力扩散板；在管棚内模上依次布设模板内支撑、辅助定位筋、钢筋限位管和管棚外模，并在管棚外模与管棚内模之间设置对拉螺杆；在管棚外模与洞外土层相接处设置外模限位体，并在外模限位体与洞外土层之间设置外斜撑和外部支撑墩。

作为优选:所述模板内支撑的高度与洞口管棚厚度相同，模板内支撑与管棚内模焊接连接。

作为优选:辅助定位筋呈圆弧形，与钢筋限位管焊接连接或粘贴连接。

作为优选:所述外模限位体与管棚接触面呈圆弧形，在临空面设置斜撑限位体；所述外部支撑墩横断面呈圆形或矩形，设于外模限位体的外侧，采用钢筋混凝土预制材料或型钢材料。

作为优选：所述单元组拼支架由平台顶板、平台立柱、顶面支撑杆和侧面支撑杆组成，在顶面支撑杆与平台顶板之间设置支撑底板，侧面支撑杆与平台立柱之间设置支撑转动铰；在平台立柱下部设置柱底承压板；在顶面支撑杆和侧面支撑杆上分别设置支撑调节环一和支撑调节环二。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型单元组拼支架进行管棚模板打设施工，可大幅提升支撑结构的打设和拆装施工效率，节省工程措施费用。

(2)本实用新型在管棚内模与管棚外模之间设置模板内支撑，在墙模的外侧设置墙厚控制体，可有效提升混凝土灌注施工质量，节省材料的用量。

附图说明

图1是本实用新型洞口管棚施工结构断面示意图。

附图标记说明：1-洞口管棚；2-单元组拼支架；3-管棚内模；4-模板内支撑；5-辅助定位筋；6-钢筋限位管；7-管棚外模；8-对拉螺杆；9-外模限位体；10-洞外土层；11-外斜撑；12-外部支撑墩；13-平台顶板；14-平台立柱；15-顶面支撑杆；16-侧面支撑杆；17-支撑底板；18-支撑转动铰；19-压力扩散板；20-斜撑限位体；21-柱底承压板；22-支撑调节环一；23-支撑调节环二。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

洞口管棚的设计及施工技术要求、混凝土灌注施工技术要求、隧道开挖施工技术要求、超前导管设计及施工技术要求、超前支护体灌注施工技术要求、钢拱架吊装施工技术要求等，本实施方式中不再赘述，重点阐述本实用新型涉及方法的实施方式。

参照图1所示，本实用新型管棚外模7和管棚内模3通过对拉螺杆8和内支撑一连接，在管棚外模7的外侧设置外模限位体9；管棚内模3与单元组拼支架2相连。

洞口管棚1采用钢筋混凝土管棚，高度为7m，宽度为30m。

单元组拼支架2由平台顶板13、平台立柱14、顶面支撑杆15和侧面支撑杆16组成；平台顶板13采用厚度为1cm、强度等级为Q235的钢板轧制而成，其宽度为6m、长度为10m；平台立柱14采用H型钢，规格为400×400×13×21mm，强度等级为Q235，长度为2m。顶面支撑杆15采用直径为300mm，壁厚为1mm的钢管，强度等级为Q235。侧面支撑杆16采用直径为200mm，壁厚为1mm的钢管，强度等级为Q235。在顶面支撑杆15与平台顶板13之间设置支撑底板17，支撑底板17采用厚度为2cm、强度等级为Q235的钢板轧制而成，其宽度为0.5m、长度为0.5m。在侧面支撑杆16与平台立柱14之间设置支撑转动铰18，支撑转动铰18采用直径为200mm的球铰。

在平台立柱14下部设置柱底承压板21，柱底承压板21采用厚度为2cm、强度等级为Q235的钢板轧制而成，其宽度为1m、长度为1m。在顶面支撑杆15和侧面支撑杆16上分别设置支撑调节环一22和支撑调节环二23。支撑调节环一22和支撑调节环二23分别采用内径为300mm和200mm的箍环。

管棚内模3和管棚外模7均采用厚度为2mm、强度等级为Q235的钢板轧制而成。在管棚内模3上布设模板内支撑4、辅助定位筋5和钢筋限位管6。模板内支撑4采用厚度为1cm、强度等级为Q235的钢板轧制而成，其宽度为10cm、高度为30cm。辅助定位筋5采用厚度为2mm、强度等级为Q235的钢板轧制而成，宽度为10cm，与钢筋限位管6焊接连接，钢筋限位管6的直径为40mm。

对拉螺杆8直径为20mm、长度为400mm。外模限位体9采用厚度为2mm、强度等级为Q235的钢板轧制而成，其高度为2m、顶宽和底宽均为20mm。洞外土层10为可塑状态的黄土。外斜撑11采用直径为200mm，壁厚为1mm的钢管，强度等级为Q235。外部支撑墩12采用H型钢，规格为200×200×8×12mm，强度等级为Q235，长度为2m。

压力扩散板19采用厚度为2mm、强度等级为Q235的钢板轧制而成。