高速公路隧道穿越岩溶不良地质初期支护加固结构及方法技术

本申请涉及隧道施工技术的领域，尤其是涉及一种高速公路隧道穿越岩溶不良地质初期支护加固结构及方法。其技术方案的要点是：包括若干道间隔设置的工字钢拱，还包括锁合杆以及若干个锁合节点；所述锁合杆，横向设置，并与若干道所述工字钢拱相邻；所述锁合节点，套接于所述锁合杆上，并与所述锁合杆相固定连接，若干个所述锁合节点分别与若干道所述工字钢拱相固定连接，本申请具有提升初期支护结构的结构强度的作用。构强度的作用。构强度的作用。

【技术实现步骤摘要】
高速公路隧道穿越岩溶不良地质初期支护加固结构及方法


[0001]本申请涉及隧道施工技术的领域，尤其是涉及一种高速公路隧道穿越岩溶不良地质初期支护加固结构及方法。

技术介绍

[0002]随着公路建设里层的增加，路网建设密度逐步扩大，高速公路在建设过程中通常会穿过不同地质，比如会面临岩溶地质等施工问题，因岩溶地区的地质条件较为复杂，针对不同的岩溶地质需要采用不同的施工方法，以满足高速公路整体工程的安全性。
[0003]目前，在隧道施工过程中，需要涉及到勘探、爆破、开挖、支护以及衬砌等工艺步骤，其中，在针对岩溶地区进行施工的过程中，勘探出溶洞的具体位置、大小以及是否有填充物等情况，对后续的开挖处理措施制定、保证施工进度及安全以及降低施工成本具有重要意义。
[0004]在探测出溶洞的大小以及位置后，因岩溶地质所具有的不稳定性，在初期支护施工中，依据传统的施工做法，存在隧道初期支护措施强度不足的缺陷，难以满足工程施工需求，初期支护结构的整体结构强度还具有较大的改进空间。

技术实现思路

[0005]为了提升初期支护结构的结构强度，本申请提供一种高速公路隧道穿越岩溶不良地质初期支护加固结构及方法。
[0006]第一方面，本申请提供的高速公路隧道穿越岩溶不良地质初期支护加固结构采用如下的技术方案：高速公路隧道穿越岩溶不良地质初期支护加固结构，包括若干道间隔设置的工字钢拱，还包括锁合杆以及若干个锁合节点；所述锁合杆，横向设置，并与若干道所述工字钢拱相邻；所述锁合节点，套接于所述锁合杆上，并与所述锁合杆相固定连接，若干个所述锁合节点分别与若干道所述工字钢拱相固定连接。
[0007]通过采用上述技术方案，横向设置的锁合杆通过若干个锁合节点，可实现将若干道工字钢拱受力关联，以形成立体框架状的受力结构，初期支护结构的结构强度，在此得到提升。
[0008]优选的，所述锁合节点包括套接部以及连接部；所述套接部套接于所述锁合杆，且与所述锁合杆相固定连接；所述连接部转动连接于所述套接部靠近工字钢拱的一侧，所述连接部相对于所述套接部可倾斜调整，所述连接部与所述锁合节点相固定连接。
[0009]通过采用上述技术方案，将套接部套接于锁合杆上，即可实现锁合节点以及锁合杆之间的连接，同时，将连接部转动设置于套接部上，套接部对连接部进行支撑以实现连接部的安装，并且，通过转动连接部，可调节连接部的安装方向，在实际应用中，工字钢拱通常并不完全竖立设置，容易倾斜，此时将连接部在套接部上进行转动调整，可满足连接部的安装方位，解决了在实际工况中，提高连接部的连接稳定问题。
[0010]优选的，所述连接部包括转轴、安装座、第一夹持臂、第二夹持臂、第一夹持件以及第二夹持件；所述转轴的一端固定连接于所述套接部，所述安装座转动连接于所述转轴；所述第一夹持臂以及所述第二夹持臂分别固定连接于所述安装座的两侧，且所述第一夹持臂与所述第二夹持臂相互平行；所述第一夹持件设置于所述第一夹持臂以及所述第二夹持臂，所述第二夹持件设置于所述第一夹持臂以及所述第二夹持臂，所述第一夹持件以及所述第二夹持件的相对位置可调，所述第一夹持件、所述第二夹持件、所述第一夹持臂以及所述第二夹持臂之间形成供工字钢拱嵌入的夹持间隙。
[0011]通过采用上述技术方案，在将连接部固定安装于工字钢拱的过程中，首先转动安装座，在转轴的导向作用下，第一夹持臂与第二夹持臂的夹持角度转动调整，进而使得工字钢拱可伸入第一夹持臂以及第二夹持臂之间，随后，通过调整位于第一夹持臂以及第二夹持臂上的第一夹持件以及第二夹持件，即可将工字钢拱抱持固定；工字钢拱在实际设置应用中，并不会完全平行，而会朝向隧道两侧左右错开，在安装加固结构时，通过调整第一夹持件以及第二夹持件的相对位置，即可对具体的安装位置进行伸缩调节，满足实际施工要求。
[0012]优选的，所述套接部包括套筒，所述套筒内部设有圆孔，所述锁合杆为圆杆，所述套筒经由所述圆孔套接于所述锁合杆上。
[0013]通过采用上述技术方案，将锁合杆设置为圆形，并在套筒内部设置圆孔，一方面，工字钢拱呈拱形设置，将锁合杆的外形与圆孔的形状相适配设置，锁合杆与套筒可相互贴合，锁合杆安装时的稳定性得到提升；另一方面，套筒可相对于锁合杆转动，通过转动套筒，可使得连接部朝向工字钢拱的方位实现调整，满足连接部的固定方向，锁合节点安装时的稳定性得到提升。
[0014]优选的，所述工字钢拱上固定连接有若干个承托块，所述承托块分别位于所述连接部的相背两侧，并与所述连接部相抵接。
[0015]通过采用上述技术方案，承托块对连接部进行定位，进而使得连接部安装时不易在工字钢拱上晃动偏移，连接部安装时的稳定性得到进一步提升。
[0016]优选的，所述锁合节点以及锁合杆为多组，多组所述锁合节点以及所述锁合杆沿着所述工字钢拱的长度方向呈间隔设置。
[0017]通过采用上述技术方案，多组锁合节点以及锁合杆可对工字钢拱进行多点加固，进而使得工字钢拱的结构强度得到进一步提升。
[0018]优选的，任意相邻的两根所述工字钢拱之间设置有加强组件，所述加强组件包括加强杆以及扣件，所述扣件分别设置于所述加强杆的两端，所述扣件与所述锁合杆相固定连接。
[0019]通过采用上述技术方案，相邻的两根锁合杆通过扣件以及加强杆相互受力关联，在此过程中，若干个锁合杆也相互关联形成受力体系，初期支护的整体结构强度得到进一步提升。
[0020]优选的，所述扣件包括第一弹臂、第二弹臂、锁合螺钉以及锁合螺母，所述第一弹臂的一端固定连接于所述加强杆，所述第二弹臂的一端固定连接于所述加强杆，所述第一弹臂与所述第二弹臂夹持所述锁合杆，所述锁合螺钉贯穿所述第一弹臂的另一端以及第二弹臂的另一端，所述锁合螺母螺纹连接于所述锁合螺钉。
[0021]通过采用上述技术方案，第一弹臂以及第二弹臂可将加强杆扣合锁合杆处，同时，在锁合螺钉以及锁合螺母的作用下，第一弹臂与第二弹臂实现相互固定，安装快捷方便。
[0022]优选的，任意相邻的两根所述工字钢拱之间的加强组件为多组，多组所述加强组件沿着所述工字钢拱的长度方向呈间隔设置。
[0023]通过采用上述技术方案，多组加强组件对两根相邻的工字钢拱进行多点加固，进而使得相邻两根工字钢拱之间的连接强度得到进一步提升。
[0024]第二方面，本申请提供的高速公路隧道穿越岩溶不良地质初期支护加固方法采用如下的技术方案：高速公路隧道穿越岩溶不良地质初期支护方法，包括以下步骤：S1：超前探测，检测溶洞的位置、大小，根据探测结果确定支护结构搭建参数；S2：套拱建设，随后进行暗洞开挖，开挖后形成拱墙、拱腰或拱顶等拱壁特征；S3：将注浆锚杆打入拱壁内，相邻锚杆之间的间距为110cm至130cm；S4：安装内钢筋网片，并将内钢筋网片贴合拱壁；S5：喷射防护砼层，防护砼层需要将内钢筋网片埋设于层结构内部；S6：搭设初期支护；S6
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1：搭设工字钢拱，将工字钢拱摆放至洞口内，工字钢拱底部用垫块进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高速公路隧道穿越岩溶不良地质初期支护加固结构，包括若干道间隔设置的工字钢拱(1)，其特征在于：还包括锁合杆(2)以及若干个锁合节点(3)；所述锁合杆(2)，横向设置，并与若干道所述工字钢拱(1)相邻；所述锁合节点(3)，套接于所述锁合杆(2)上，并与所述锁合杆(2)相固定连接，若干个所述锁合节点(3)分别与若干道所述工字钢拱(1)相固定连接。2.根据权利要求1所述的高速公路隧道穿越岩溶不良地质初期支护加固结构，其特征在于：所述锁合节点(3)包括套接部(31)以及连接部(32)；所述套接部(31)套接于所述锁合杆(2)，且与所述锁合杆(2)相固定连接；所述连接部(32)转动连接于所述套接部(31)靠近工字钢拱(1)的一侧，所述连接部(32)相对于所述套接部(31)可倾斜调整，所述连接部(32)与所述锁合节点(3)相固定连接。3.根据权利要求2所述的高速公路隧道穿越岩溶不良地质初期支护加固结构，其特征在于：所述连接部(32)包括转轴(321)、安装座(322)、第一夹持臂(323)、第二夹持臂(324)、第一夹持件(325)以及第二夹持件(326)；所述转轴(321)的一端固定连接于所述套接部(31)，所述安装座(322)转动连接于所述转轴(321)；所述第一夹持臂(323)以及所述第二夹持臂(324)分别固定连接于所述安装座(322)的两侧，且所述第一夹持臂(323)与所述第二夹持臂(324)相互平行；所述第一夹持件(325)设置于所述第一夹持臂(323)以及所述第二夹持臂(324)，所述第二夹持件(326)设置于所述第一夹持臂(323)以及所述第二夹持臂(324)，所述第一夹持件(325)以及所述第二夹持件(326)的相对位置可调，所述第一夹持件(325)、所述第二夹持件(326)、所述第一夹持臂(323)以及所述第二夹持臂(324)之间形成供工字钢拱(1)嵌入的夹持间隙。4.根据权利要求2所述的高速公路隧道穿越岩溶不良地质初期支护加固结构，其特征在于：所述套接部(31)包括套筒，所述套筒内部设有圆孔，所述锁合杆(2)为圆杆，所述套筒经由所述圆孔套接于所述锁合杆(2)上。5.根据权利要求2所述的高速公路隧道穿越岩溶不良地质初期支护加固结构，其特征在于：所述工字钢拱(1)上固定连接有若干个承托块(4)，所述承托块(4)分别位于所述连接部(32)的相背两侧，并与所述连接部(32)相抵接。6.根据权利要求1所述的高速公路隧道穿越岩溶不良地质初期支护加固结构，其特征在于：所述锁合节点(3)以及锁合杆(2)为多组，多组所述锁合节点(3)以及所述锁合杆(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋证全，徐强，曹庆中，许连松，黄兴江，何万里，杨茂平，
申请(专利权)人：中铁广州工程局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：