滑坡堆积体隧道挑顶复合式加强环的制作方法

1.本实用新型涉及建筑施工相关的技术领域，具体来讲涉及的是一种滑坡堆积体隧道挑顶复合式加强环。


背景技术：

2.随着我国长大隧道行业的高速发展，隧道施工成为常态；目前也出现了一些相关的技术；比如经过检索发现，申请号 202110740820.4的实用新型申请公开了一种快速隧道交叉口三台阶挑顶施工方法，包括如下步骤：对横洞和正洞交叉位置埋设一段距离建立三维数值计算模型进行模拟计算，确定横洞转入正洞开挖支护后围岩变形主要集中位置和应力集中位置；对横洞与正洞交叉位置临近挑顶范围内的围岩进行岩性鉴定，对横洞进行开挖；在横洞拱架安装及支护完毕后开挖拱形加强环断面，将所述拱形加强环断面作为正洞的初期支护断面；安装拱形加强环，使拱形加强环深入至正洞的初期支护断面；正洞上台阶棚洞开挖；正洞上台阶棚洞开挖完成后进行正洞上台阶拱架安装及支护。
3.申请号201910445091.2的实用新型公开了一种门字架挑顶工法，涉及隧道施工技术领域，其技术方案要点是：包括以下步骤：1)施工准备；门字式钢架加工；2)施工通道s5段开挖支护；3)施工通道s5段挑顶段开挖支护；4)分段开挖车站断面，架设门字式钢架；5)施作车站上半断面拱部钢架及喷射混凝土；施作挑顶断面异形格栅拱架及喷射混凝土；6)施作上导坑和车站正洞支护；拆除大里程方向左侧部分门字式钢架；7)拆除大里程端右侧部分门字式钢架；8)施作车站上导坑拱型钢架，喷射混凝土；9)先后开挖支护右、左上部导洞；10)开挖车站主体隧道。
4.然而，目前隧道挑顶加强环主要采用以下结构：
5.1、无加强环：传统交叉口施工为避免交叉口应力集中情况，采用将交叉口位置调整至围岩较好的段落，依靠围岩自稳性设置锚杆进行支护，此方法对交叉口围岩要求较高，无法适用于复杂地质条件隧道。
6.2、拱型加强环：拱形加强环呈圆弧形，无法为主洞拱架提供稳定的支撑点，现场安装困难；同时拱形加强环适用于承受周围应力，但主洞施加于拱型加强环大量竖向荷载易使其产生变形扭曲甚至剪切破坏，支护结构强度不足，施工安全风险高。


技术实现要素：

7.因此，为了解决上述不足，本实用新型在此提供一种滑坡堆积体隧道挑顶复合式加强环；主要解决滑坡堆积体隧道交叉口初期支护后易发生变形沉降的问题，滑坡堆积体围岩松散且自稳性差，交叉口处应力集中且作为通道二次衬砌长期无法闭合，传统支护结构受力不明确，结构强度不足，初期支护后围岩应力增大极易发生沉降、变形；本专利提出一种挑顶复合式加强环，可以提高交叉口的结构稳定性，降低开挖作业人员安全风险，受力明确、操作快捷、安全可靠。
8.本实用新型是这样实现的，构造一种滑坡堆积体隧道挑顶复合式加强环，其特征
在于；主要结构为门型外支撑和拱型内支撑，共设置4榀，加强环上方设置连接垫梁形成整体受力；拱型内支撑拱顶与门型架紧靠，底部设置仰拱拱架闭合成环，增强结构稳定性。
9.根据本实用新型所述一种滑坡堆积体隧道挑顶复合式加强环，其特征在于；所述门型外支撑采用i18工字钢，设置2根φ42注浆锁脚锚管，长4.5m，加强环设置内斜撑。
10.根据本实用新型所述一种滑坡堆积体隧道挑顶复合式加强环，其特征在于；拱型内支撑采用i18工字钢，设置2根锁脚锚杆。
11.根据本实用新型所述一种滑坡堆积体隧道挑顶复合式加强环，其特征在于；连接垫梁采用双拼i20，设置加强环上方每榀主洞拱架拱脚处，使4榀加强环连接成整体受力。
12.根据本实用新型所述一种滑坡堆积体隧道挑顶复合式加强环，其特征在于；实施过程如下；当隧道支洞开挖至交叉口位置，采用三台阶法开挖，对门型外支撑进行放样，开挖上台阶安装门型外支撑并加设斜撑，开挖中台阶进行拱型内支撑施作，内外支撑安装均按照上下两个单元进行，先施作上台阶单元并喷射稳固，下台阶单元安装左右幅分开进行并喷护，最后开挖仰拱拱架闭合成环，闭合后采用小型加强环开挖主洞至拱顶位置。
13.本实用新型具有如下优点：本实用新型在此提供一种滑坡堆积体隧道挑顶复合式加强环；本专利复合加强环主要结构为门型外支撑和拱型内支撑，共设置4榀，加强环上方设置连接垫梁形成整体受力。门型外支撑采用i18工字钢，设置2根φ42注浆锁脚锚管，长4.5m，加强环设置内斜撑。拱型内支撑采用i18工字钢，设置2根锁脚锚杆，内支撑拱顶与门型架紧靠，底部设置仰拱拱架闭合成环，增强结构稳定性。连接垫梁采用双拼i20，设置加强环上方每榀主洞拱架拱脚处，使4榀加强环连接成整体受力。当隧道支洞开挖至交叉口位置，采用三台阶法开挖，对门型外支撑进行放样，开挖上台阶安装门型外支撑并加设斜撑，开挖中台阶进行拱型内支撑施作，内外支撑安装均按照上下两个单元进行，先施作上台阶单元并喷射稳固，下台阶单元安装左右幅分开进行并喷护，最后开挖仰拱拱架闭合成环，闭合后采用小型加强环开挖主洞至拱顶位置。本专利具有如下优点及有益效果：（1）该结构受力明确，支护强度高，能够保证人员安全；（2）加强环可适用于各级围岩情况，受地质情况影响小，适用性广；（3）加强环可作为永久结构，确保隧道交叉口施工质量。
附图说明
14.图1是交叉口施工断面图；
15.图2是交叉口加强环复合式门架实施示意图。
16.其中：门型外支撑1，拱型内支撑2，连接垫梁3，注浆锁脚锚管4，内斜撑5，支洞终点6，复合式门架垫梁7，横洞初支8，4榀复合门架9，挑顶段正洞钢架轮廓线10，正洞原设计钢架轮廓线11，主洞拱架12，内支撑闭合13。
具体实施方式
17.下面将结合附图1-图2对本实用新型进行详细说明，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
18.本实用新型通过改进在此提供一种滑坡堆积体隧道挑顶复合式加强环，如图所
示，可以按照如下方式予以实施；主要结构为门型外支撑1和拱型内支撑2，共设置4榀，加强环上方设置连接垫梁3形成整体受力；拱型内支撑2拱顶与门型架紧靠，底部设置仰拱拱架闭合成环，增强结构稳定性。
19.本实用新型所述滑坡堆积体隧道挑顶复合式加强环实施时；所述门型外支撑1采用i18工字钢，设置2根φ42注浆锁脚锚管4，长4.5m，加强环设置内斜撑5。
20.本实用新型所述滑坡堆积体隧道挑顶复合式加强环实施时；拱型内支撑2采用i18工字钢，设置2根锁脚锚杆。
21.本实用新型所述滑坡堆积体隧道挑顶复合式加强环实施时；连接垫梁3采用双拼i20，设置加强环上方每榀主洞拱架拱脚处，使4榀加强环连接成整体受力。
22.所述滑坡堆积体隧道挑顶复合式加强环对应的实施过程如下；当隧道支洞开挖至交叉口位置，采用三台阶法开挖，对门型外支撑进行放样，开挖上台阶安装门型外支撑1并加设斜撑5，开挖中台阶进行拱型内支撑2施作，内外支撑安装均按照上下两个单元进行，先施作上台阶单元并喷射稳固，下台阶单元安装左右幅分开进行并喷护，最后开挖仰拱拱架闭合成环，闭合后采用小型加强环开挖主洞至拱顶位置。
23.本专利具有如下优点及有益效果：（1）该结构受力明确，支护强度高，能够保证人员安全；（2）加强环可适用于各级围岩情况，受地质情况影响小，适用性广；（3）加强环可作为永久结构，确保隧道交叉口施工质量。
24.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。