[发明专利]基于摩擦耗能纵梁的喷混-钢架整体让变初支结构及施工方法

权利要求书

1.一种基于摩擦耗能纵梁的喷混-钢架整体让变初支结构的施工方法，其特征在于，基于摩擦耗能纵梁的喷混-钢架整体让变初支结构，包括钢架（1）、摩擦耗能纵梁（2）、喷射混凝土（3）、钢筋网片（14）、纵向螺纹钢筋（9）和环向螺纹钢筋（10），所述钢架（1）由型钢冷弯而成，所述摩擦耗能纵梁（2）由采用槽钢制作的上承载件（4）和下承载件（5）构成，上承载件（4）的翼板上设置螺栓孔（6），下承载件（5）的翼板上设置条状滑槽（7），上承载件（4）和下承载件（5）间通过高强螺栓（8）连接，上承载件（4）和下承载件（5）的腹板上预留螺栓孔（6），以便与钢架（1）通过螺栓连接；两榀钢架（1）间的喷射混凝土（3）内增设纵向螺纹钢筋（9）和环向螺纹钢筋（10），纵向螺纹钢筋（9）和环向螺纹钢筋（10）交叉处绑扎，纵向螺纹钢筋（9）两端焊接在钢架（1）上，环向螺纹钢筋（10）两端焊接在摩擦耗能纵梁的上承载件（4）和下承载件（5）上；

施工方法，具体操作步骤为：

1）、钢架（1）及摩擦耗能纵梁（2）制作：按隧道设计尺寸冷弯型钢制作钢架（1），上承载件（4）的翼板上设置螺栓孔（6），下承载件（5）的翼板上设置条状滑槽（7），上承载件（4）和下承载件（5）间通过高强螺栓（8）连接组装成摩擦耗能纵梁（2），上承载件（4）和下承载件（5）上开设螺栓孔（6），以便与钢架（1）接头通过高强螺栓（8）连接，并在洞外进行试拼和检验；

2）、隧道上台阶（15）开挖完成后，初喷喷射混凝土（3），架立钢架（1）前先清除摩擦耗能纵梁（2）安装位置的虚渣及杂物，将摩擦耗能纵梁（2）置于牢固的基础上，上台阶钢架（1）与摩擦耗能纵梁（2）的上承载件（4）通过高强螺栓（8）连接，摩擦耗能纵梁（2）间通过连接板（13）焊接在一起，形成纵向贯通梁，钢筋网片（14）搭焊在两侧钢架（1）靠围岩侧翼缘的内侧；

 3）、安装纵向螺纹钢筋（9）和环向螺纹钢筋（10），纵向螺纹钢筋（9）两端焊接在钢架（1）上，环向螺纹钢筋（10）两端焊接在摩擦耗能纵梁的上承载件（4）和下承载件（5）上；

 4）、复喷喷射混凝土（3），复喷混凝土时，摩擦耗能纵梁（2）处应预留暂不喷混凝土，其余部位喷射混凝土覆盖，喷射混凝土（3）应落底填满上承载件（4）的表面，以便充分传递压力；

 5）、开挖下台阶（16），初喷喷射混凝土（3）后架立下台阶钢架（1），钢架（1）与摩擦耗能纵梁（2）的下承载件（5）通过高强螺栓（8）连接；

 6）、同步骤3）安装纵向螺纹钢筋（9）和环向螺纹钢筋（10），同步骤4）复喷喷射混凝土（3），注意喷射混凝土时应避免覆盖摩擦耗能纵梁（2）；

 7）、监测围岩变形稳定后，通过紧固隧道内侧条状滑槽（7）上的高强螺栓（8）和摩擦耗能纵梁（2）内注速凝膨胀混凝土以锁定变形；

 8）、围岩变形稳定或让变装置闭合后，将预留部位喷满混凝土。

2.根据权利要求1所述的基于摩擦耗能纵梁的喷混-钢架整体让变初支结构的施工方法，其特征在于，所述钢架（1）为不同型号型钢钢架或钢筋制作的格栅钢架。

3.根据权利要求1所述的基于摩擦耗能纵梁的喷混-钢架整体让变初支结构的施工方法，其特征在于，所述下承载件（5）翼板上的条状滑槽（7）边缘设置增阻锯齿。

4.根据权利要求1所述的基于摩擦耗能纵梁的喷混-钢架整体让变初支结构的施工方法，其特征在于，所述上承载件（4）反向放置，并与下承载件（5）构成摩擦耗能纵梁（2）。

5.根据权利要求1所述的基于摩擦耗能纵梁的喷混-钢架整体让变初支结构的施工方法，其特征在于，两榀钢架（1）间设置的纵向螺纹钢筋（9）和环向螺纹钢筋（10），其纵向和环向最小配筋率均不小于0 .2%，双向全部受力钢筋最小配筋率不小于0 .4%。

6.根据权利要求1或4所述的基于摩擦耗能纵梁的喷混-钢架整体让变初支结构的施工方法，其特征在于，所述上承载件（4）和下承载件（5）采用同型号槽钢，两者翼板错开交叠构成摩擦耗能纵梁（2）。