[发明专利]一种隧道钢管拱初期支护结构及其支护方法

说明书

本发明涉及一种隧道钢管拱初期支护结构，该结构包括敷设在隧道掌子面围岩上的通过连接钢筋连接在一起的数段钢管拱、设在临空面围岩表面上的钢筋网片。每段所述钢管拱由数根无缝钢管通过套接钢筋连接而成；所述钢管拱中拱顶部位、拱腰部位级拱脚部位分别设有一对锁脚锚管；所述钢管拱上设有所述钢筋网片；所述钢管拱、所述钢筋网片、所述连接钢筋及所述锁脚锚管上设有初衬喷射混凝土，该初衬喷射混凝土上依次设有防水板、二次衬砌。本发明还公开了该支护结构的支护方法。本发明具有快速、高效、简单、易操作的现场实用特点，是岩石隧道介于III、IV级围岩初期支护参数的补充。

技术领域

本发明涉及公路工程、铁路工程隧道施工技术领域，尤其涉及一种隧道钢管拱初期支护结构及其支护方法。

背景技术

随着社会经济的不断发展，根据我国道路发展的需要，公路等级不断提高，穿越山岭地区的公路长大隧道也越来越多，隧道埋深大，设计地质勘测难度大大提升，而地质勘测不全面导致隧道支护设计深度不足，设计支护情况与现场实际开挖围岩情况不匹配，支护参数过强，造成工程浪费，支护参数过弱不能保证结构质量和安全。那么在该种情况下如何调整初期支护参数，既保障现场施工安全又避免成本浪费就显得尤为重要。

目前，公路隧道初期支护常用的施工方法有两种。一种是锚喷初期支护，一种是模筑初期支护。由于模筑初期支护工序多，施工进度慢，灌注混凝土后不能立即承受荷载，化学稳定性也较差，随着科学技术的进步和锚喷初期支护施工工艺的不断改进和成熟，模筑混凝土初期支护逐渐淘汰。石质山岭隧道初期支护方式多采用型钢钢架+锚喷初期支护，根据新奥法施工原理，要发挥围岩自身承载力，围岩类别的划分就决定了衬砌类型和参数的划分，而围岩情况介于IV级、III级围岩时又没有一种初期支护参数既满足强度安全要求，又节能减少成本浪费，尤其是在隧道岩质坚硬、节理裂隙发育、岩性结构破碎情况下，挂网喷锚会发生局部坍塌，采用型钢钢架+锚喷支护又支护过强，造成工程成本浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种安全、可靠、快速、高效、简单、易操作的隧道钢管拱初期支护结构。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供该隧道钢管拱初期支护结构的支护方法。

为解决上述问题，本发明所述的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上的通过连接钢筋连接在一起的数段钢管拱、设在临空面围岩表面上的钢筋网片；每段所述钢管拱由数根无缝钢管通过套接钢筋连接而成；所述钢管拱中拱顶部位、拱腰部位级拱脚部位分别设有一对锁脚锚管；所述钢管拱上设有所述钢筋网片；所述钢管拱、所述钢筋网片、所述连接钢筋及所述锁脚锚管上设有初衬喷射混凝土，该初衬喷射混凝土上依次设有防水板、二次衬砌。

所述套接钢筋为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。

数段所述钢管拱通过梅花状交错布置的所述连接钢筋连接在一起。

所述连接钢筋呈弯钩状，采用Φ22钢筋制成，且弯钩长度为10cm。

所述钢筋网片采用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。

所述无缝钢管的直径为42mm，壁厚为4mm。

所述锁脚锚管的直径为25mm，壁厚为4mm，长度为2m，下插角度不小于30°。

所述无缝钢管内设有小石子混凝土。

如上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；