[发明专利]一种用于隧道大变形的让压格栅拱架及施作方法

说明书

本发明公开了一种用于隧道大变形的让压格栅拱架及施作方法，让压格栅拱架结构包括格栅拱架主体、角钢、高强螺母、连接构件、上压板、限位器、弹性填料和下支撑板。该发明的所有组成构件均预先制作，现场采用装配式方法组装成支护结构整体，具有施工快捷的特点，同时采用可缩式让压结构可有效释放围岩压力，减小支护结构受力，降低隧道开挖风险，具有较好的支护效果，可广泛应用于大变形隧道的支护工程中。

技术领域

本发明属于隧道工程技术领域，特别涉及一种用于隧道大变形的让压格栅拱架及施作方法。

背景技术

在软弱围岩、膨胀性围岩或高应力围岩的隧道施工中，常出现隧道大变形、侵限等情况，目前针对隧道大变形主要采用强支护，支护结构往往需要具有很高的强度和较大的尺寸，这种支护方式导致施工成本的增加，而且在实际大变形隧道中应用效果并不理想，常出现衬砌混凝土开裂、剥落、拱架扭曲等现象，严重时隧道坍塌。

发明内容

本发明提供一种用于隧道大变形的让压格栅拱架及施作方法，通过提前预制，实现快速组装；同时利用让压缓冲装置有效释放围岩压力，减小支护结构受力，在降低隧道开挖风险的同时，实现对隧道围岩变形的合理控制，以解决现有隧道支护结构不能适用于隧道围岩大变形的问题，具有结构力学合理、安装便捷、性能可靠的优点。

一种用于隧道大变形的让压格栅拱架，包括：格栅拱架主体1、角钢21，22、高强螺母3、连接构件4、上压板5、限位器6、弹性填料7和下支撑板8；所述角钢22焊接于上压板5的翼板上；所述角钢21和角钢22通过高强螺母3连接；所述下支撑板8焊接于格栅拱架主体1的主筋上；所述弹性填料7填充于上压板5和下支撑板8之间。

优选的，所述角钢22与连接构件4焊接；所述连接构件4是钢筋或钢板。

优选的，所述连接构件4的数量是单个或多个，当设置多个时，布设为单层或多层。

优选的，所述上压板5为U型槽钢；所述上压板5底板上有与格栅拱架主体1的主筋位置对应的开孔。

优选的，所述限位器6为钢垫板或钢球。

优选的，所述角钢22顶面高于限位器6的顶面。

优选的，所述弹性填料7为高强橡胶或高强弹簧。

一种用于隧道大变形的让压格栅拱架施作方法，包括以下步骤：

①预制格栅拱架主体1、角钢21、角钢22、连接构件4、上压板5、限位器6、弹性填料7和下支撑板8；

②将两个L型下支撑板8对称焊接于栅拱架主体1的内侧；

③将弹性材料7放置于栅拱架主体1内，支撑在下支撑板8之上；

④将上压板5通过预制的空洞穿过拱架主体1的主筋，并将限位器6焊接于主筋上，防止上压板5脱落；

⑤分别将角钢21和角钢22对称焊接于钢筋主体1和上压板5的外侧；

⑥将连接构件4焊接于角钢22的内侧，以增加让压格栅拱架连接处的整体稳定性；

⑦隧道开挖成形后，将预制的分段格栅拱架依次放置于开挖轮廓面的相应位置，并通过高强螺母3将上下段格栅拱架连接，形成让压格栅拱架整体。

本发明具有的技术优势：

本发明的所有组成构件均预先制作，运输至施工现场后采用装配式方法组装成支护结构整体，具有施工快捷的特点。采用可缩式让压结构可有效释放围岩压力，减小支护结构受力，降低隧道开挖风险和费用，具有较好的支护效果，结构力学性能合理，应用前景广阔，经济效益显著。

附图说明

图1是本发明所提供的让压拱架的剖视结构示意图；