[实用新型]一种隧道换拱施工支撑结构

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种隧道施工过程中的施工结构，具体涉及一种隧道换拱施工支撑结构。

背景技术：

随着我国高速公路建设的快速发展，在山岭地区修建的公路隧道越来越多，我国在复杂的地质条件下的隧道修建技术也得到了飞速发展，但是山岭地区的特殊地质条件特别是软弱围岩给隧道设计及施工加大了不少难度。在隧道设计中，初支断面均会预留一定的变形空间以确保二衬的厚度，但是在实际施工中，往往由于地层压力、地下水压力或者突发灾害等作用以及施工过程中的人为因素的影响等，导致支护变形过大发生侵限，严重影响后续施工。这时就需要进行换拱处理，但是换拱施工难度大，若处理不当极易出现工程事故。为了避免事故的发生，在拆除已遭破坏初期支护前，必须要对原有的支护系统设立临时支撑，使隧道拱架与临时支撑形成稳定的支撑体系，确保工人施工环境的安全。在工期紧张和安全要求标准高的前提下，工法的安全性和可靠性需要进一步提高，因此在总结以往施工经验的基础上，施工采用一次性全断面拆除衬砌支护的工法，加之进一步加强施工技术措施，从而保证了施工安全，重新施作的衬砌满足设计要求，工法操作简单，便于施工现场施工组织管理。

实用新型内容：

本实用新型为了解决现有特殊地质围岩隧道支护变形过大发生侵限问题，根据现有技术的不足，提供了一种稳定性好，拆除方便的隧道换拱施工支撑结构。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种隧道换拱施工支撑结构，包括隧道支护的钢拱架，设置在钢拱架圆心处的基础梁，竖直方向上连接在钢拱架内侧与基础梁之间的竖向支撑，倾斜方向上且对称连接在钢拱架内侧与基础梁之间的两个斜向支撑，水平方向上且对称连接在钢拱架内侧与基础梁之间的两个横向支撑，隧道拱部垂直设置在钢拱架外侧的若干超前注浆导管，以及两侧边墙及拱腰垂直设置在钢拱架外侧的若干径向注浆导管。

本实用新型进一步的改进在于，隧道支护的钢拱架与原隧道顶面的弧度相同，其长度为5～10m左右。

本实用新型进一步的改进在于，竖向支撑、两个斜向支撑以及两个横向支撑均通过垫板焊接在钢拱架内侧。

本实用新型进一步的改进在于，若干超前注浆导管垂直设置在钢拱架外侧的120°范围内。

本实用新型进一步的改进在于，每个超前注浆导管的内径为42mm，用于超前注浆加固，每个径向注浆导管的内径为42mm，用于径向注浆加固。

本实用新型进一步的改进在于，竖向支撑、斜向支撑及横向支撑均采用I20b型钢加工而成。

本实用新型进一步的改进在于，基础梁采用C20混凝土及刚结构加工而成，其宽为50cm，高为30cm。

本实用新型进一步的改进在于，每个超前注浆导管的长度为6m，相邻两个超前注浆导管的纵向间距为1m，环向间距为0.3m，且每个超前注浆导管的前端呈锥体，管体中部上钻有孔径为6mm的注浆孔，尾部为止浆段，其长度不小于100cm。

本实用新型进一步的改进在于，每个径向注浆导管的长度为6m，相邻两个径向注浆导管的纵向间距0.5m，环向间距1m，且每个径向注浆导管的前端呈锥体，管体中部上钻有孔径为6mm的注浆孔，尾部为止浆段，其长度不小于100cm。

本实用新型具有如下的有益效果：

目前通行的换拱工法一般是整体拆换侵限段，此法存在拆除范围较大、易引发塌方、难以保证作业人员人身安全等弊端；与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型的施工结构在注浆加固隧道开挖轮廓线周围有限空间的围岩前先设置支撑排架，这限制了初期支护在灌浆压力下的继续变形，并将拆除衬砌的影响限制在一榀或两榀钢架范围内，其他区域的衬砌可受到支撑或已经恢复好的初期支护的保护；本实用新型的施工结构可处理因地质条件差、偏压严重等不良地形地质条件而造成初期支护变形过大或破坏而影响结构安全的隧道段，在支撑结构的保护下，施工人员可安全在底部施工，减少了拆除初期支护过程中顶部掉块或塌方的危险。

附图说明：

图1是本实用新型用于隧道换拱施工支撑时的横向截面图。

图中：1、钢拱架；2、竖向支撑；3、斜向支撑；4、横向支撑；5、基础梁；6、垫板；7、超前注浆导管；8、径向注浆导管。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。