[实用新型]一种连接结构、全环格栅钢架及隧道

说明书

本实用新型涉及一种连接结构、全环格栅钢架及隧道，其中连接结构包括第一钢板和第二钢板，第一钢板上设置至少两个安装孔，第二钢板上设置至少两个配合孔，第一钢板用于焊接于格栅钢架边墙单元下端部的内侧壁上，第二钢板用于焊接于格栅钢架仰拱过渡单元的端部，以使边墙单元下端部与仰拱过渡单元的端部具有夹角β，且30°≤β≤45°，第一钢板和第二钢板平行设置，第一钢板和第二钢板上对应的所有安装孔和配合孔通过螺栓与配套的螺母相互连接。运用该连接结构，使得全环拱墙格栅钢架下部相对于圆形收敛，能够有效减少隧道下方开挖方量，降低开挖成本，同时有效对高铁双线隧道的大断面形成闭合初期支护结构，抑制围岩变形。

技术领域

本实用新型涉及隧道施工领域，特别是一种连接结构、全环格栅钢架及隧道。

背景技术

目前，隧道与地下工程通常以“新奥法”作为理论基础指导隧道工程的支护设计与现场施工，即充分发挥围岩的自承载能力，一方面允许围岩发生变形以进行应力释放，另一方面利用锚杆和喷射混凝土作为初期支护结构限制围岩发生过大变形，概括为初期支护和围岩共同承载。

当围岩状况较差时，需要设置钢拱架作为初期支护的加强支护结构，钢拱架加强支护通常采用型钢钢架和格栅钢架。型钢钢架施工简单，其截面惯性矩较大，钢架本身的支护线刚度较大，但与喷射混凝土的结合力较差，其与喷射混凝土进行联合受力时协同作用效果较差，在喷射混凝土内的骨架效果较差，通常不能有效的发挥喷射混凝土的作用。而格栅钢架尽管截面惯性矩和本身线刚度相对更小，但其与喷混凝土的结合性能较好，对混凝土的骨架作用较强，整体增强了喷射混凝土的承载能力，尽可能发挥喷射混凝土本身的抗压能力较强的特性。

在高铁双线隧道支护结构设计施工中，由于断面较大，一整环钢架重量较大，且限于空间问题，无法将一整环钢架一次性安装到位，通常需要将钢架截断为多个单元，再将多个单元采用不同的接头进行连接，但在接头处通常是一整环钢架的薄弱环节。在软质围岩中，采用全环格栅钢架并喷射混凝土形成闭合初期支护结构，能够有效抑制软质围岩变形，因此，需要一种新的接头来连接边墙和仰拱过渡段的不同钢架单元。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对现有技术存在的在高铁双线隧道支护结构设计施工中，由于断面较大，支护所采用的全环格栅钢架分多个单元拼装，需要一种新的接头来连接边墙和仰拱过渡段的不同钢架单元，减小隧道底部上鼓的问题，提供一种连接结构、全环格栅钢架及隧道。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种连接结构，包括第一钢板和第二钢板，所述第一钢板上设置至少两个安装孔，所述第二钢板上设置至少两个配合孔，所有所述安装孔和配合孔数量以及大小相互适配，所述第一钢板用于焊接于格栅钢架边墙单元下端部的内侧壁上，所述第二钢板用于焊接于格栅钢架仰拱过渡单元的端部，以使所述边墙单元下端部与所述仰拱过渡单元的端部具有夹角β，且30°≤β≤45°，所述第一钢板和所述第二钢板平行设置，所述第一钢板和所述第二钢板上对应的所有所述安装孔和配合孔通过螺栓与配套的螺母相互连接。

其中，在工厂预制时，所述第一钢板焊接于所述边墙单元下端部的内侧壁上、所述第二钢板焊接于所述仰拱过渡单元的端部，或者预制构件运输到隧道施工外部场地时，所述第一钢板焊接于所述边墙单元下端部的内侧壁上、所述第二钢板焊接于所述仰拱过渡单元的端部，将所述边墙单元和所述仰拱过渡单元运输到施工的隧道内部后，将所述第一钢板和所述第二钢板螺栓连接。

采用本实用新型所述的一种连接结构，使得所述仰拱过渡单元端部连接于所述边墙单元下端部内侧壁上，且所述仰拱过渡单元与所述边墙单元之间具有夹角，使得全环拱墙格栅钢架下部相对于圆形收敛，能够有效减少隧道下方开挖方量，降低开挖成本，同时有效对高铁双线隧道的大断面形成闭合初期支护结构，抑制围岩变形，该连接结构在隧道内采用螺栓连接，方式简单，避免高瓦斯隧道内焊接接头作业风险较高可能引发的事故。

优选地，35°≤β≤40°。