[发明专利]一种型钢喷射混凝土组合结构隧道初期支护体系及施工方法

权利要求书

1.一种型钢喷射混凝土组合结构隧道初期支护体系，包括：工字型钢拱架(1)，所述工字型钢拱架(1)包括：工字型钢拱架腹板(10)以及设置在所述工字型钢拱架腹板(10)两侧的工字型钢段翼缘(16)；其特征在于：

在所述工字型钢拱架(1)上焊接有箍筋(17)，所述箍筋(17)环绕所述工字型钢拱架腹板(10)以及工字型钢段翼缘(16)。

2.根据权利要求1所述的型钢喷射混凝土组合结构隧道初期支护体系，其特征在于，所述箍筋(17)按一定间距平行焊接在所述工字型钢拱架(1)上。

3.根据权利要求1或2所述的型钢喷射混凝土组合结构隧道初期支护体系，其特征在于，所述箍筋(17)的高度大于所述工字型钢段翼缘(16)的宽度。

4.根据权利要求3所述的型钢喷射混凝土组合结构隧道初期支护体系，其特征在于，包括栓钉剪力件(9)，所述栓钉剪力件(9)分布在所述工字型钢拱架腹板(10)的内侧和外侧、以及所述工字型钢段翼缘(16)的内侧和外侧上。

5.根据权利要求3所述的型钢混凝土组合结构隧道支护结构型钢喷射混凝土组合结构隧道初期支护体系，其特征在于，在相邻两榀所述工字型钢拱架(1)之间设置有工字型纵向支承件(4)，通过所述工字型纵向支承件纵向支承件(4)将所述相邻两榀工字型钢拱架(1)进行连接；所述纵向支承件(4)的横截面为工字型结构；

在相邻所述纵向支承件(4)之间固定有钢筋网片(8)。

6.根据权利要求5所述的型钢混凝土组合结构隧道支护结构型钢喷射混凝土组合结构隧道初期支护体系，其特征在于，在所述纵向支承件(4)的翼缘上预留有自进式螺栓孔(6)，所述工字型纵向支承件(4)的两端通过所述自进式螺栓孔(6)与U型槽钢(11)固定连接，所述U型槽钢(11)焊接在所述工字型钢拱架(1)的腹板上。

7.根据权利要求5所述的型钢喷射混凝土组合结构隧道初期支护体系，其特征在于，在所述纵向支承件(4)的内侧翼缘(14)和外侧翼缘(15)上均布设有所述钢筋网片(8)。

8.根据权利要求7所述的型钢喷射混凝土组合结构隧道初期支护体系，其特征在于，在所述钢筋网片(8)的四周设置有一圈矩形的钢板(7)，在所述钢板(7)与纵向支承件(4)的翼缘上预留有自进式螺栓孔(6)，所述钢筋网片(8)通过所述自进式螺栓孔(6)与自进式螺栓(5)与纵向支承件(4)的翼缘固定连接。

9.根据权利要求7所述的型钢喷射混凝土组合结构隧道初期支护体系，其特征在于，靠近围岩一侧的所述钢筋网片(8)布设在所述纵向支承件(4)的内侧翼缘(14)上。

10.如权利要求1所述的型钢喷射混凝土组合结构隧道初期支护体系的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)根据自进式螺栓(5)的尺寸，预先在工字型钢段(2)两侧的翼缘上预留自进式螺栓孔(6)；

2)根据自进式螺栓(5)的尺寸，预先在在钢筋网片(8)四周的钢板(7)上、以及纵向支承件(4)的内侧翼缘(14)和外侧翼缘(15)预留自进式螺栓孔位(6)，同时在所述纵向支承件(4)上切割出安放所述钢筋网片(8)的位置；

3)将栓钉剪力件(9)按一定间距平行布置在工字型钢拱架腹板(10)的内侧和外侧、以及工字型钢段翼缘(16)的内侧和外侧上；

4)将箍筋(17)按一定间距平行绑扎在工字型钢段(2)上，所述箍筋(17)环绕所述工字型钢拱架腹板(10)以及工字型钢段翼缘(16)，并且在工字型钢段翼缘(16)处弯折，同时根据工程地质条件，将所述箍筋(17)在所述工字型钢拱架腹板(10)的两侧延伸一定距离，以扩大约束面积；

5)将预先绑扎好的所述箍筋(17)按一定间距平行焊接在工字型钢段(2)上；

6)将预先绑扎好的钢筋焊接在钢板(7)提前切割好的位置上；

7)通过法兰盘(12)、接头螺栓(13)将多段工字型钢段(2)拼接成工字型钢拱架(1)；

8)通过U型槽钢(11)与自进式螺栓(5)将纵向支承件(4)焊接在工字型钢拱架(1)的腹板上，从而实现在相邻两榀工字型钢拱架(1)的连接；

9)通过自进式螺栓(5)将钢筋网片(8)分别连接在纵向支承件(4)的内侧翼缘(14)和外侧翼缘(15)上，并且靠近围岩一侧的钢筋网片(8)布设在所述内侧翼缘(14)上，从而方便施工；

10)喷射混凝土覆盖工字型钢拱架(1)，控制喷射混凝土的厚度与栓钉剪力件齐平。