[发明专利]一种市政隧道内的支护结构及其施工方法

说明书

本发明涉及隧道支护加固技术领域，具体涉及一种市政隧道内的支护结构，包括沿隧道拱形内壁布置的拱形支护，沿隧道底面内壁布置的平面支护和连接拱形支护与平面支护的过渡体；过渡体包括弧形的钢制架构，支撑脚和加强层；钢制架构一端连接拱形支护，另一端连接平面支护；支撑脚间隔并一体设置在钢制架构上，支撑脚位于钢制架构的靠近隧道内壁的一侧；加强层浇筑在钢制架构内；通过过渡体连接拱形支护与平面支护，降低了施工难度；还提供了该支护结构的施工方法，将平面支护和拱形支护分别安装在隧道拱形内壁与底面内壁上；将过渡体安装在平面支护与拱形支护之间，并向钢制架构内浇筑混凝土形成加强层，即得到支护结构。

技术领域

本发明涉及隧道支护加固的技术领域，具体涉及一种市政隧道内的支护结构及其施工方法。

背景技术

市政建设中的其中一项就是隧道建设，而隧道建设主要包括铁路隧道，公路隧道，地铁隧道等，其是在城市地下挖出孔洞，支护加固后用于交通通行。随着隧道内的土被挖出，隧道内壁的土层应力释放，容易变形或坍塌。因此，需要及时的设置支护加固结构来对隧道内壁的土层支撑，同时保证后期施工安全，为施工人员提供作业空间。

目前，地下隧道的支护有初期支护和后期支护。初期支护一般叫初支，就是刚开挖完采用的一些支护方式，比如围岩好的时候就简单的搭设内衬架进行支护，围岩不好的话就用钢拱架支护。后期支护叫做二次衬砌，简称二衬，就是用衬砌台车浇筑混凝土加固。在初支中，由于内衬架或钢拱架支护直接搭接在整个隧道内部，一旦开始搭设内衬架或钢拱架，整个隧道都无法通行，影响施工操作。此外，为了保证隧道拱形支护和底部支护的整体连接性能，现有技术中的二次衬砌多采用一体设置的拱形支护与底部支护进行搭设；在搭设过程中需要克服拱形支护与底部支护弧形过渡处的应力，将其搭建在隧道内部，增加了施工操作难度。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种市政隧道内的支护结构，通过过渡体连接拱形支护与平面支护，降低了施工难度。

本发明的第一个目的通过以下技术方案来实现：

一种市政隧道内的支护结构，包括沿隧道拱形内壁布置的拱形支护，沿隧道底面内壁布置的平面支护和连接拱形支护与平面支护的过渡体；所述过渡体包括弧形的钢制架构，支撑脚和加强层；所述钢制架构一端连接拱形支护，另一端连接平面支护；所述支撑脚间隔并一体设置在钢制架构上，所述支撑脚位于所述钢制架构的靠近隧道内壁的一侧；所述加强层浇筑在钢制架构内。

通过采用上述技术方案，钢制架构连接拱形支护与平面支护，支撑脚支撑钢制架构及加强层，使拱形支护与底部支护为分体连接，克服了拱形支护与平面支护弧形过渡处应力过大造成施工困难的问题，降低了施工难度。

作为优选，所述拱形支护包括锚入隧道拱形内壁的第一锚杆，设置在隧道拱形内壁的第一混凝土层，第一预应力混凝土层和浇筑在第一预应力混凝土层及第一混凝土层之间的第二混凝土层；所述第一锚杆依次贯穿第一混凝土层、第二混凝土层和第一预应力混凝土层，其穿出第一预应力混凝土层的一端用强力螺母紧固。

作为优选，所述平面支护包括锚入隧道底面内壁的第二锚杆，设置在隧道底面内壁的第三混凝土层，第二预应力混凝土层和浇筑在第二预应力混凝土层及第三混凝土层之间的第四混凝土层；所述第二锚杆依次贯穿第三混凝土层、第四混凝土层和第二预应力混凝土层，其穿出第二预应力混凝土层的一端用强力螺母紧固。

通过采用上述技术方案，采用喷锚的支护方式，第一混凝土层和第三混凝土层起到初步加固支护的作用，配合第一锚杆和第二锚杆，完成初支；在隧道的拱形内壁与底面内壁上设置第一锚杆和第二锚杆，不需要占用隧道内部的空间，从而不影响施工操作。第二混凝土层起到加固支护的同时，具有连接第一混凝土层与第一预应力混凝土层的作用，使各层之间凝结为一个整体，提高结构强度；第四混凝土层起到加固支护的同时，具有连接第三混凝土层与第二预应力混凝土层的作用，使各层之间凝结为一个整体，提高结构强度。