[发明专利]一种隧道钢管拱初期支护结构及其支护方法

权利要求书

1.一种隧道钢管拱初期支护结构，其特征在于：该结构包括敷设在隧道掌子面围岩（8）上的通过连接钢筋（4）连接在一起的数段钢管拱（1）、设在临空面围岩（9）表面上的钢筋网片（3）；每段所述钢管拱（1）由数根无缝钢管通过套接钢筋（10）连接而成；所述钢管拱（1）中拱顶部位、拱腰部位级拱脚部位分别设有一对锁脚锚管（2）；所述钢管拱（1）上设有所述钢筋网片（3）；所述钢管拱（1）、所述钢筋网片（3）、所述连接钢筋（4）及所述锁脚锚管（2）上设有初衬喷射混凝土（5），该初衬喷射混凝土（5）上依次设有防水板（6）、二次衬砌（7）。

2.如权利要求1所述的一种隧道钢管拱初期支护结构，其特征在于：所述套接钢筋（10）为Φ25钢筋，其长度为40cm，且一端伸入所述无缝钢管内，另一端外露20cm，该外露端焊有4根10cmΦ12螺纹钢。

3.如权利要求1所述的一种隧道钢管拱初期支护结构，其特征在于：数段所述钢管拱（1）通过梅花状交错布置的所述连接钢筋（4）连接在一起。

4.如权利要求1所述的一种隧道钢管拱初期支护结构，其特征在于：所述连接钢筋（4）呈弯钩状，采用Φ22钢筋制成，且弯钩长度为10cm。

5.如权利要求1所述的一种隧道钢管拱初期支护结构，其特征在于：所述钢筋网片（3）采用Φ6或Φ8盘圆制成，且网片纵向长度为120cm，环向长度为150cm，网格间距为20×20cm。

6.如权利要求1所述的一种隧道钢管拱初期支护结构，其特征在于：所述无缝钢管的直径为42mm，壁厚为4mm。

7.如权利要求1所述的一种隧道钢管拱初期支护结构，其特征在于：所述锁脚锚管（2）的直径为25mm，壁厚为4mm，长度为2m，下插角度不小于30°。

8.如权利要求1所述的一种隧道钢管拱初期支护结构，其特征在于：所述无缝钢管内设有小石子混凝土。

9.如权利要求1所述一种隧道钢管拱初期支护结构的支护方法，包括以下步骤：

⑴根据隧道衬砌断面参数，计算开挖轮廓线参数，对掌子面围岩（8）开挖轮廓线逐点放样，放样间距1m，采用白色或红色油漆打点标记；

⑵采用光面爆破对所述掌子面围岩（8）进行开挖，爆破后，清理所述掌子面围岩（8）及临空面围岩（9）的危石；

⑶采用Φ42无缝钢管在钢筋加工场利用冷弯机集中加工制成钢管拱（1），然后在所述钢管拱（1）的一端焊接Φ25套接钢筋（10），且一端深入管内，另一端外露20cm；

⑷采用Φ22钢筋加工成弯钩状，且弯钩长度为10cm，制成连接钢筋（4）；

⑸采用Φ6或Φ8盘圆制成网片纵向长度为120cm、环向长度为150cm、网格间距为20×20cm的钢筋网片（3）；

⑹所述钢管拱（1）放样时采用7点放样法，在隧道掌子面围岩（8）和已施工完毕的初衬喷射混凝土（5）上均放样7个相对应的限位点，这7个点分别是在隧道拱顶中线处放样1点、两侧拱脚向上0.5m处各放样1点、拱脚向上2.5m处各放样1点、拱顶向下1m处各放样1点，并控制所述钢管拱（1）安装线位；

⑺于开挖所述临空面围岩（9）表面敷设所述钢筋网片（3），然后安装所述钢管拱（1），并对钢管拱（1）节段通过所述套接钢筋（10）进行连接，接缝处采用4根10cmΦ12螺纹钢焊接补强；

⑻所述连接钢筋（4）采用正反扣法，梅花状交错布置1m设置1道，将相邻两根所述钢管拱（1）勾卡住并进行焊接使其连接在一起，形成钢管拱整体构架；

⑼所述钢管拱（1）全部安装完成后在拱顶部位、拱腰部位级拱脚部位分别设置一对锁脚锚管（2）进行锚固，且该锁脚锚管（2）端头部位与所述钢管拱（1）进行焊接使其连接在一起；同时，所述锁脚锚管（2）的锚孔内采用锚固剂全孔锚固；

⑽所有所述钢管拱（1）、所述钢筋网片（3）、所述连接钢筋（4）、所述锁脚锚管（2）安装完成后进行初衬喷射混凝土（5）的施工，待沉降稳定后依次进行防水板（6）和二次衬砌（7）的施工。