[实用新型]一种适用于软弱围岩隧道施工的钢拱架拱脚加固装置

说明书

本实用新型涉及一种适用于软弱围岩隧道施工的钢拱架拱脚加固装置，包括主钢拱架、于主钢拱架外侧焊接固定的水平三角撑、水平三角撑底部焊接有向下的竖向三角撑三部分，水平三角撑和竖向三角撑均插入围岩。本实用新型分别将水平三角撑及竖向三角撑插入围岩，增大了主钢拱架节拱脚处的承压面积，提高了主钢拱架抵抗围岩竖向变形的能力，同时，由于竖向三角撑插入了围岩中，提高了主钢拱架抵抗围岩横向变形的能力，横向三角撑、竖向三角撑及缩脚锚杆三者共同作用下，减弱了钢拱架向洞内的位移变形，使得隧道围岩支护得到很好的加强，这样及时保证了隧道开挖面围岩的稳定性，保证了隧道的净空要求，提高了隧道的支护质量，保障了施工人员的生命安全。

技术领域

本实用新型涉及一种适用于台阶法施工的软弱围岩隧道加固结构，具体涉及一种适用于软弱围岩隧道施工的钢拱架拱脚加固装置。

背景技术

隧道工程施工的隧道支护结构多采用复合式衬砌结构形式，主要由初期支护+防水板+模筑二次衬砌组成，而隧道初期支护结构主要采用“钢支撑+钢筋网+喷射混凝土”的结构，其中钢支撑一般由H型钢或工字型钢制成。在软弱围岩中进行隧道的开挖时，为了提高施工效率及质量，国内施工单位多采用台阶法进行施工，因此，实际施工中，钢拱架要根据施工不同阶段分节分段进行加工连接，并最终组装成一个闭合环。按照隧道支护质量控制要求，每段钢拱架安装后，要通过锁脚锚杆或者锚管进行固定，目的就是承受一定的围岩压力，减小已安装钢拱架的刚体位移，保证施工过程中围岩的稳定性，但是在围岩极为软弱的情况下，仅仅通过缩脚锚杆或者锚管是远远不够的，施工中往往出现钢拱架下沉、围岩掉块，不稳固，隧道支护的稳定性难以保证，施工人员的生命安全受到威胁。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种适用于软弱围岩隧道施工的钢拱架拱脚加固装置，克服软弱围岩隧道施工中拱脚承压面积小、缩脚锚杆加固效果差、钢拱架易发生刚体变形、掌子面围岩稳定性差等缺点，进一步加强隧道围岩支护。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种适用于软弱围岩隧道施工的钢拱架拱脚加固装置，包括主钢拱架，其特征在于：

于主钢拱架外侧焊接固定水平三角撑，水平三角撑底部焊接有向下的竖向三角撑，水平三角撑和竖向三角撑均插入围岩。

水平三角撑包括底部的水平钢板和其上方向下倾斜的斜向钢板，焊接形成整体，与主钢拱架一起组成底部水平的三角形框架结构。

竖向三角撑包括内侧的竖直钢板和其外侧向内倾斜的斜向钢板，焊接形成整体，与水平三角撑底部的水平钢板一起组成内侧竖直的三角形框架结构。

主钢拱架自上而下包括上台阶部分、中台阶部分和下台阶部分，水平三角撑和竖向三角撑的组合设置于每个部分的底部两侧。

水平三角撑和竖向三角撑上方的主钢拱架向围岩内打设有缩脚锚杆。

主钢拱架为H型钢或者工字型钢。

本实用新型具有以下优点：

本实用新型在钢拱架安装过程中，分别将水平三角撑及竖向三角撑插入围岩，增大主钢拱架节拱脚处的承压面积，提高了主钢拱架抵抗围岩竖向变形的能力，同时，由于竖向三角撑插入了围岩中，提高了主钢拱架抵抗围岩横向变形的能力，横向三角撑、竖向三角撑及缩脚锚杆三者共同作用下，减弱了钢拱架向洞内的位移变形，使得隧道围岩支护得到很好的加强，这样及时保证了隧道开挖面围岩的稳定性，提高了隧道的支护质量，保障了施工人员的生命安全，与此同时，该拱脚加固装置制作简单，安装方便，可以根据现场围岩情况，及时调整其三角撑形状及角度，易上手，功效低，提高了隧道围岩的稳定性，保障了施工人员的生命安全。

附图说明

图1是本实用新型装配示意图；

图2是钢拱架采用拱脚加固装置之后的隧道衬砌断面结构图。