[实用新型]一种适用于炭质板岩隧道大变形的可调节拱架

说明书

一种适用于炭质板岩隧道大变形的可调节拱架，属于隧道及地下工程施工技术领域，可解决炭质板岩隧道施工过程中可能发生坍塌掉块以及需要更换拱架的问题，包括上拱拱架、中拱拱架、下拱拱架和仰拱拱架，上拱拱架包括A单元以及B单元，中拱拱架包括C单元，下拱拱架包括D单元，仰拱拱架包括E单元和F单元，A单元的弧长比B单元的弧长长1m，A单元和B单元的总弧长小于5m，A单元的弧心角为60°~120°，A单元与B单元的连接端分别设有斜切口，斜切口位于A单元内侧的一端分别设有连接板，斜切口位于A单元外侧的一端与连接板之间的距离为0.41cm~3.41cm。本实用新型使隧道可以正常开挖取得了良好的经济效益和社会效益。

技术领域

本实用新型属于隧道及地下工程施工技术领域，具体涉及一种适用于炭质板岩隧道大变形的可调节拱架。

背景技术

由于炭质板岩隧道整体围岩较差，且隧道洞身范围属于断层破碎带。破碎带以断层角砾为主，断层角砾胶结差，附近的地层挤压破碎，局部具糜棱化及片理化，断层破碎带工程地质条件差，隧道施工可能发生洞顶坍塌，掉块，大变形等现象，对工程影响较大。在施工过程中发现拱架在连接处容易发生局部突变，最大突变达到80厘米。有时中台阶还没有施工，上台阶拱脚已经收敛20-30厘米，导致中台阶没有办法继续施工。有时下台阶还没有施工，中台阶拱脚已经收敛20-30厘米，导致下台阶没有办法继续施工。有时中下台阶整体收敛较大，已经侵入二衬范围以内，导致换拱架处理。

发明内容

本实用新型针对炭质板岩隧道施工过程中可能发生坍塌掉块以及需要更换拱架的问题，提供一种适用于炭质板岩隧道大变形的可调节拱架。

本实用新型采用如下技术方案：

一种适用于炭质板岩隧道大变形的可调节拱架，包括与隧道上台阶对应的上拱拱架、与隧道中台阶对应的中拱拱架、与隧道下台阶对应的下拱拱架和位于底部的仰拱拱架，其中，上拱拱架包括位于顶端拱部的A单元以及分别与A单元两端连接的B单元，中拱拱架包括与B单元两端分别连接的C单元，下拱拱架包括与C单元两端分别连接的D单元，仰拱拱架包括与D单元两端分别连接的E单元以及两端分别与E单元连接的F单元，其中，B单元、C单元和D单元组成的弧段的半径与A单元的半径不相同，A单元的弧长比B单元的弧长长1m，A单元和B单元的总弧长小于5m，A单元的弧心角为60°~120°，A单元与B单元的连接端分别设有斜切口，斜切口位于A单元内侧的一端分别设有连接板，斜切口位于A单元外侧的一端与连接板之间的距离为0.41cm~3.41cm。

所述B单元、C单元、D单元的连接端分别设有连接板，连接板分别与B单元、C单元、D单元的连接端垂直连接。

所述位于A单元两端的B单元沿着A单元的轴线对称设置。

所述与B单元两端分别连接的C单元沿着A单元的轴线对称设置。

所述与C单元两端分别连接的D单元沿着A单元的轴线对称设置。

所述与D单元两端分别连接的E单元沿着F单元的轴线对称设置。

所述E单元和F单元的连接端分别设有槽钢，可作为伸缩段，便于安装和焊接。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型采用可调节拱架，对炭质板岩隧道的围岩起到了很好的支护效果，可调节B，C，D单元拱架的内笼廓对围岩形成主动和被动的支护体系。从施工过程到施工完成以及完成的效果来看，与一般拱架制作相比，操作简单、施工安全、质量受控、成本低；大大节约了劳动力。因此，该拱架制作方法比较好，极大的解决了施工过程中遇到的问题，使我国在隧道开挖方面的施工水平又提高了一步，具有极其广泛的推广价值。使隧道可以正常开挖取得了良好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为A单元的弧心角大于120°的结构示意图；