一种隧道溶洞一体化初期支护结构的制作方法

[0001]
本实用新型涉及一种隧道支护结构，尤其是一种隧道溶洞一体化初期支护结构，为隧道溶洞提供初期支护强化。


背景技术：

[0002]
目前，隧道支护方式已经有相对固定的流程。公认的隧道内溶洞处理，对于大尺寸溶洞，以柱墙施工为主，而对小尺寸溶洞，则通常选择不进行支护，直接喷浆即可。溶洞的形成是水的侵蚀风化作用，该作用具有长期性，对于小尺寸溶洞，单纯的混凝土喷射填充仅在施工过程中满足局部区域的完整性需求，而没有将溶洞本身的成因考虑在内，在隧道的服用年限内，该作用会在整个隧道的边界上持续存在，单纯的混凝土填充难以承受该风化作用。长期看来，对于隧道，尤其是富水且多小尺寸溶洞的山岭隧道，具有很大的风险。


技术实现要素：

[0003]
鉴于现有技术的不足，本实用新型的目的在于提出一种隧道溶洞一体化初期支护结构，该支护方式可以为溶洞提供支护强化，能够承受长期风化作用，施工方便，布置灵活。
[0004]
本实用新型的技术方案如下：
[0005]
一种隧道溶洞一体化初期支护结构，包括隧道支护结构和溶洞支护结构，其中，
[0006]
所述隧道支护结构包括钢拱架，钢拱架设置于隧道底板上；
[0007]
所述溶洞位于钢拱架上方的拱顶围岩中，溶洞支护结构包括三向十字型钢架和喷射混凝土，三向十字型钢架布置于溶洞内，其底端焊接固定于钢拱架的顶部；和/或，所述溶洞位于一榀钢拱架的两个钢拱架之间的拱顶围岩中，溶洞支护结构包括三向十字型钢架、喷射混凝土和长钢片，该长钢片的两端分别焊接固定于一榀钢拱架的两个钢拱架的顶部，三向十字型钢架布置于溶洞内，其底端焊接固定于长钢片上；并且，
[0008]
所述三向十字型钢架尺寸与溶洞内空间一致或略小于溶洞内空间，喷射混凝土施工于溶洞内并包裹三向十字型钢架，三向十字型钢架与喷射混凝土共同形成钢骨架混凝土支护结构。
[0009]
作为一种改进，所述钢拱架为预制桁架结构。
[0010]
作为一种改进，所述三向十字型钢架由主钢和分支钢焊接而成，主钢沿z向布置，分支钢沿x、y向布置，主钢和分支钢在空间上呈三线垂直状态。
[0011]
作为一种改进，所述主钢为方钢管，其长度根据溶洞内空间的高度确定。
[0012]
作为一种改进，所述分支钢为工字钢，其长度根据溶洞内空间的长度和宽度确定。
[0013]
作为一种改进，所述长钢片为细长钢板。
[0014]
作为一种改进，所述喷射混凝土为钢纤维活性粉末混凝土。
[0015]
本实用新型相对于现有技术的有益效果是：本实用新型提供的一种隧道溶洞一体化初期支护结构，为溶洞提供骨架支护强化，能够承受长期风化作用，且不需要单独安装，可以在不破坏初期支护实施过程的前提下，跟随初期支护流程一并进行，对于小尺寸隧道
溶洞进行支护强化尤其适用，施工难度小，位置布置灵活。
附图说明
[0016]
为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
[0017]
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
[0018]
图1为本实用新型一个实施方式的支护结构示意图(未喷射混凝土)；
[0019]
图2为本实用新型一个实施方式的支护结构示意图(喷射混凝土)；
[0020]
图3为本实用新型另一个实施方式的支护结构示意图(喷射混凝土)；
[0021]
图4为本实用新型一个实施方式的三向十字型钢架结构示意图。
具体实施方式
[0022]
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型实施例作进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
[0023]
应当理解，术语“包括/包含”、“由
……
组成”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的产品、设备、过程或方法不仅包括那些要素，而且需要时还可以包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种产品、设备、过程或方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括/包含
……”
、“由
……
组成”限定的要素，并不排除在包括所述要素的产品、设备、过程或方法中还存在另外的相同要素。
[0024]
还需要理解，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置、部件或结构必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，不能理解为对本实用新型的限制。
[0025]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0026]
参见图1、图2，本实用新型首先提供一种隧道溶洞一体化初期支护结构，包括隧道支护结构和溶洞支护结构，其中，
[0027]
隧道支护结构包括钢拱架1，钢拱架设置于隧道底板2上；
[0028]
本实用新型中钢拱架1采用预制桁架结构。
[0029]
作为一种实施方式，参见图1，溶洞4位于钢拱架1上方的拱顶围岩5中，溶洞支护结构包括三向十字型钢架3和喷射混凝土6，三向十字型钢架布置于溶洞内，其底端焊接固定于钢拱架1的顶部。
[0030]
作为另一种实施方式，参见图3，溶洞4位于一榀钢拱架的两个钢拱架之间的拱顶围岩中，溶洞支护结构包括三向十字型钢架3、喷射混凝土6和长钢片7，该长钢片7的两端分别焊接固定于一榀钢拱架的两个钢拱架1的顶部，三向十字型钢架布置于溶洞内，其底端焊接固定于长钢片7上。
[0031]
三向十字型钢架3尺寸与溶洞4内空间一致或略小于溶洞内空间，喷射混凝土6施工于溶洞内并包裹三向十字型钢架，三向十字型钢架与喷射混凝土共同形成钢骨架混凝土支护结构。
[0032]
当然，溶洞4可能既形成于钢拱架1上方的拱顶围岩5中，又形成于一榀钢拱架的两个钢拱架之间的拱顶围岩中，此时需要同时在两个甚至更多个溶洞中布设三向十字型钢架3以及喷射混凝土，钢拱架1上方的三向十字型钢架底端焊接固定于钢拱架1的顶部，一榀钢拱架的两个钢拱架之间的三向十字型钢架底端焊接固定于长钢片7上。
[0033]
参见图4，作为一种具体实例，三向十字型钢架3由主钢8和分支钢9焊接而成，主钢沿z向布置，分支钢沿x、y向布置，主钢和分支钢在空间上呈三线垂直状态。如此能够在溶洞内各个方向对容纳进行支撑加固。
[0034]
作为一种具体实例，主钢8为方钢管，其长度根据溶洞内空间的高度确定。方钢管方便分支钢在各个方向上与其焊接固定。
[0035]
作为一种具体实例，分支钢9为工字钢，其长度根据溶洞内空间的长度和宽度确定。工字钢具有较好的支撑强度和抗弯刚度，能够满足支撑要求。
[0036]
作为一种具体实例，长钢片7为细长钢板。细长钢板使得三向十字型钢架能够有一个较好的焊接落脚点，又不影响后面布设钢筋网，以及不影响其他施工步骤。
[0037]
作为一种具体实例，喷射混凝土为钢纤维活性粉末混凝土，早期强度高，便于施工，具有良好的界面粘结能力，优于钢筋混凝土、钢纤维混凝土等材料。
[0038]
综上，本实用新型提供的一种隧道溶洞一体化初期支护结构，在不破坏初期支护实施过程的前提下，跟随初期支护流程一并进行，不需要单独安装，为溶洞提供骨架支护强化，能够承受长期风化作用，对于小尺寸隧道溶洞进行支护强化尤其适用，施工难度小，位置布置灵活。
[0039]
至此，本领域技术人员应认识到，虽本文已详尽示出和描述了本实用新型的示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍然可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。