[实用新型]一种用于软弱围岩支护的钢筋拱肋结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于软弱围岩加固的钢筋拱肋结构，特别是适用于地下洞室顶拱软弱围岩加固，具体地说是一种用于软弱围岩支护的钢筋拱肋结构。

背景技术

地下洞室顶拱围岩的稳定首先关乎到施工期人员、设备的安全，其次也是决定着洞室能否顺利开挖的关键性因素。实际工程中，地下洞室顶拱由于开挖临空，在软弱、破碎围岩条件下，最易受不良地质条件影响形成安全隐患，需要进行加固处理。以往对于顶拱软弱围岩的加固主要有以下几种支护方式：

1)，采用喷混凝土加系统锚杆的支护，此种方式施工便捷，造价较低，但是对于形状稍差的软弱围岩，其支护刚度和强度是不够的。

2)，采用预应力锚杆、锚索进行支护，此种支护方式对顶拱受结构面组合切割形成的不稳定块体的加强支护具有很强的针对性，但是对软弱、破碎围岩支护作用不明显，而且预应力锚杆尤其是预应力锚索的单价较高、施工工序较复杂。

3)，钢格栅或者型钢拱架支护，此种支护方式相对于喷混凝土加系统锚杆支护的刚度要大，但是洞室开挖由于施工工艺以及地质原因，洞室实际开挖面极具不规则性，按设计开挖面预先制作的钢格栅和型钢拱架均无法做到紧贴岩面，故其支护效果会大大削弱。

4)，采用钢筋混凝土衬砌，此种方式刚度大，但是衬砌侵占洞室净断面，需要对顶拱进行扩挖，扩挖不仅增加洞室开挖跨度，且会恶化拱肩部位应力状况，对洞室稳定不利。同时钢筋混凝土衬砌与洞室开挖支护施工干扰很大，严重影响工期。如待开挖完成后在进行衬砌也有诸多不利，首先施工开挖期的稳定性得不到保证，其次对于开挖高度大的洞室，后期施工顶拱衬砌难度大。综上所述，有必要采用一种用于软弱、破碎围岩支护的新型支护措施以满足地下洞室顶拱稳定性需要。

发明内容

本实用新型的目的是针对地下洞室顶拱软弱、破碎围岩没有有效支护，地下洞室围岩的稳定性不高，施工期安全性差的问题，提出一种简单、可靠、施工便捷的新型支护方式，一种用于软弱围岩支护的钢筋拱肋结构。

本实用新型的技术方案是：

一种用于软弱围岩支护的钢筋拱肋结构，它包括初始混凝土层、拱肋和拱肋骨架，其特征是所述的拱肋骨架包括拱肋锚杆、第一纵向短钢筋和环向钢筋，各拱肋锚杆的一端均伸入初始混凝土层的内部，另一端与各拱肋锚杆所在列的第一纵向短钢筋的对应位置连接，各连接点所在各行的轨迹上连接有环向钢筋。

本实用新型的拱肋骨架还包括第二纵向短钢筋，第二纵向短钢筋安装在各环向钢筋之间。

本实用新型的拱肋锚杆、该拱肋锚杆所在列的第一纵向短钢筋和该拱肋锚杆所在行的环向钢筋之间，两两夹角均为90°。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供简单、可靠、施工便捷的软弱围岩支护结构。它的拱肋锚杆、钢筋及分层喷射混凝土形成的拱肋三者共同联合受力，支护效果好。

本实用新型的锚杆施工、钢筋敷设、焊接、喷混凝土均是成熟、方便、可靠的施工工艺，喷混凝土形成的拱肋等强时间短，拱肋与拱肋锚杆、环向钢筋、纵向短钢筋组成的焊接骨架共同协调受力。因此，本实用新型提供的支护结构可快速提供支护力，确保施工期安全，且可以充分发挥围岩自承能力以降低支护成本。

本实用新型的支护结构在施工与开挖之间干扰小，在满足软弱围岩所需支护强度、刚度的同时，可以最大限度的缩短工期。

附图说明

图1是本实用新型的横剖面结构示意图。

图2是本实用新型的纵剖面结构示意图。

图3是本实用新型的结构放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，一种用于软弱围岩支护的钢筋拱肋结构，它包括初始混凝土层、喷射混凝土层形成的拱肋和拱肋骨架。洞室开挖、清撬完成后，初喷混凝土及时封闭岩面，拱肋锚杆1的一端均伸入初始混凝土层的内部，另一端外部，各拱肋锚杆1的露在外面的一端与各拱肋锚杆1所在列的第一纵向短钢筋2的对应位置连接，各连接点所在各行的轨迹上连接有环向钢筋3。外露着一定长度的拱肋锚杆1、焊接于拱肋锚杆1上的第一纵向短钢筋2、点焊于第一纵向短钢筋2上的环向钢筋3，此三者共同构成拱肋骨架，待骨架敷设完成后分层喷射混凝土至预定厚度以形成拱肋。自此，锚杆、钢筋、喷混凝土三者组成一联合支撑结构，如图1-3所示。