【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种锚喷衬砌式明洞的结构及其工艺，属于明洞锚喷。
技术介绍
1、隧道工程在现代交通基础设施中占据着重要地位，锚喷衬砌技术作为隧道工程中的一项关键技术，具有充分发挥围岩的自稳能力、适用于各种异形断面、减少二衬施工工序、节约投资、提高施工速度等优点，可应用于各类隧道工程中。但也存在喷射混凝土抗渗性能差、易开裂等缺点，对于地下水的处理也存在痛点。近年来，随着喷射混凝土施工技术与材料性能的不断提高，使得喷射混凝土结构的强度和控制变形能力有了显著的提高，锚喷衬砌结构得到了较为广泛的运用。明洞结构作为隧道工程的重要组成部分，主要有以下几个方面的作用：一、保护隧道洞口路面免受落石、塌方等自然灾害的威胁，确保行车安全，其顶部回填土可以作为上方落石的缓冲层，有效防御隧道口部或路堑地段的边坡与仰坡可能发生的坍方、落石、泥石流、滑坡等灾害；二、明洞结构可以解决洞口因地形地质条件复杂而难以用暗挖法修建的施工困难。通常情况下，明洞结构均采用模筑衬砌进行浇筑，采用模筑衬砌进行浇筑时需要二衬台车或者搭设支架采用小模板进行浇筑，在隧道采用锚喷衬砌、隧道的斜井、泄水洞等结构中无二衬台车或者采用小模板现浇工艺困难时，就必须考虑明洞结构采用锚喷工艺进行施工。在常规设计中，隧道明洞结构通常是采用双层钢筋的布置，双层钢筋之间采用箍筋进行连接固定，在绑扎好钢筋后直接关模浇筑。关模浇筑时可以利用混凝土的流动性，使得整个结构混凝土密实。但是在采用锚喷工艺施工明洞结构时，就必须考虑到喷射混凝土几乎没有流动性也无法进行振捣，只能进行分层喷射施工。若直接采用先板扎钢筋
2、为解决喷射混凝土密实问题和结构稳定问题，为此，设计一种用于锚喷衬砌的明洞结构设计与施工方案具有重要意义。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种锚喷衬砌式明洞的结构及其工艺，使得明洞结构也可采用锚喷工艺进行施工，锚喷工艺的应用范围进一步扩大，具有重要的现实意义和广阔的应用前景；可以克服现有技术的不足。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
3、本专利技术公开了一种锚喷衬砌式明洞的结构及其工艺，它包括设置于明洞基础上的仰拱钢筋，在仰拱钢筋上现浇有钢筋混凝土仰拱，所述钢筋混凝土仰拱的左右端均设有型钢拱架的安装座，所述安装座上有型钢拱架，所述型钢拱架沿着明洞纵长方向分布设置，在型钢拱架之间设有纵向连接装置；在型钢拱架上设有第一锚喷支撑，在第一锚喷支撑上设有第一喷射混凝土层，所述第一锚喷支撑上设有向所述第一喷射混凝土层外侧延伸的限位连接件，所述限位连接件的末端设有第二锚喷支撑，在第二锚喷支撑上设有第二喷射混凝土层。
4、上述的，纵向连接装置为交错与型钢拱架连接的纵向连接钢筋。
5、上述的，第一锚喷支撑包括在型钢拱架内侧设有的内侧纵向钢筋和内侧环向主筋，所述限位连接件与内侧环向主筋连接，在所述型钢拱架外侧设有充当外模板的铁丝网格。
6、上述的，限位连接件为限位钢筋，所述第二锚喷支撑包括与限位钢筋连接的外侧纵向钢筋和外侧环向主筋。
7、上述的，安装座为固定于第一喷射混凝土层的型钢拱架b单元，在型钢拱架b单元上设有相互拼接构成拱架的型钢拱架a单元。
8、上述的，仰拱钢筋由仰拱外侧环向钢筋、仰拱内侧环向钢筋、连接仰拱外侧环向钢筋和仰拱内侧环向钢筋的箍筋及纵向钢筋组成。
9、上述的，第二喷射混凝土层外侧设有双层防水板。
10、上述的，该工艺在原有明洞结构中加入型钢拱架作为主要支撑骨架，并在型钢拱架内外两侧分步设置充当辅助支撑骨架用的第一锚喷支撑和第二锚喷支撑，从而通过分两次施工内外侧喷射混凝土，实现锚喷工艺用于明洞施工。
11、前述的，该工艺步骤为：步骤1，开挖明洞基础，在基础满足承载力要求后绑扎仰拱钢筋；步骤2，明洞仰拱浇注混凝土前，将型钢拱架b单元进行预埋，以便后续拼装型钢拱架；步骤3，现浇钢筋混凝土仰拱施工完成后，架立型钢拱架，包括型钢拱架a单元与纵向连接装置，使得型钢拱架形成一个整体；步骤4，型钢拱架施工完成后，安装内侧纵向钢筋，内侧纵向钢筋焊接于型钢拱架内侧，使得型钢拱架与内侧纵向钢筋之间形成一个整体；步骤5，然后安装内侧环向主筋，内侧环向主筋安装于内侧纵向钢筋外侧，然后在内侧环向主筋上安装限位钢筋，以便固定外侧环向主筋与外侧纵向钢筋；步骤6，限位钢筋安装完成后在型钢拱架外侧安装铁丝网格作为外模板，然后在型钢拱架内侧施工第一层喷射混凝土；步骤7，在明洞内侧施工第一层24.9cm厚c30喷射混凝土；步骤8，在明洞内侧喷射混凝土施工完成后，开始以限位钢筋为基准，安装外侧环向主筋(8-2)与外侧纵向钢筋；步骤9，在明洞外侧施工第二层35.1m厚c30喷射混凝土；步骤10，明洞施工完成后，在明洞外侧挂设双层防水板，然后施工浆砌片石回填、土石回填、隔水粘土层，完成锚喷明洞的施工。
12、与现有技术比较，本专利技术的有益效果是：
13、1、本专利技术该结构在原有明洞结构中加入型钢拱架作为主骨架，通过第一锚喷支撑和第二锚喷支撑做为辅助支撑骨架，能分别为第一喷射混凝土层和第二喷射混凝土层提供支撑，可以进行逐层锚喷，即实现明洞结构也可采用锚喷工艺进行施工，锚喷工艺的应用范围进一步扩大，具有重要的现实意义和广阔的应用前景。
14、2、第一锚喷支撑包括在型钢拱架内侧设有的内侧纵向钢筋1和内侧环向主筋，限位连接件与内侧环向主筋连接，在型钢拱架外侧设有充当外模板的铁丝网格，这样通过铁丝网格充当外模板，第一锚喷支撑作为支撑骨架，从而便于进行第一喷射混凝土层的喷锚。
15、3、第二锚喷支撑包括与限位钢筋连接的外侧纵向钢筋1和外侧环向主筋，通过第二锚喷支撑，实现第二喷射混凝土层的喷锚。
16、4、安装座为固定于第一喷射混凝土层的型钢拱架b单元，在型钢拱架b单元上设有相互拼接构成拱架的型钢拱架a单元1外侧环向主筋，这样以单元体的形式，能便于型钢拱架的运输和安装。
17、5、使用锚喷工艺施工明洞结构，在解决结构稳定性与施工工艺后，不用拼接二衬台车或者搭设模板支架，节约了成本和工期，具有较大的经济价值。
18、6、明洞结构与暗洞衬砌均采用锚喷工艺，可以减少两者在明暗交界处的搭接接缝。
19、本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
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1.一种锚喷衬砌式明洞的结构，它包括设置于明洞基础上的仰拱钢筋（1），其特征在于，在仰拱钢筋（1）上现浇有钢筋混凝土仰拱，所述钢筋混凝土仰拱的左右端均设有型钢拱架（3）的安装座（2），所述安装座（2）上有型钢拱架（3），所述型钢拱架（3）沿着明洞纵长方向分布设置，在型钢拱架（3）之间设有纵向连接装置（4）；在型钢拱架（3）上设有第一锚喷支撑（5），在第一锚喷支撑（5）上设有第一喷射混凝土层（6），所述第一锚喷支撑（5）上设有向所述第一喷射混凝土层（6）外侧延伸的限位连接件（7），所述限位连接件（7）的末端设有第二锚喷支撑（8），在第二锚喷支撑（8）上设有第二喷射混凝土层（9）。
2.根据权利要求1所述的锚喷衬砌式明洞的结构，其特征在于，所述纵向连接装置（4）为交错与型钢拱架（3）连接的纵向连接钢筋。
3.根据权利要求1所述的锚喷衬砌式明洞的结构，其特征在于，所述第一锚喷支撑（5）包括在型钢拱架（3）内侧设有的内侧纵向钢筋（5-1）和内侧环向主筋（5-2），所述限位连接件（7）与内侧环向主筋（5-2）连接，在所述型钢拱架（3）外侧设有充当外模板的铁丝网格（5
4.根据权利要求1所述的锚喷衬砌式明洞的结构，其特征在于，所述限位连接件（7）为限位钢筋，所述第二锚喷支撑（8）包括与限位钢筋连接的外侧纵向钢筋（8-1）和外侧环向主筋（8-2）。
5.根据权利要求1所述的锚喷衬砌式明洞的结构，其特征在于，所述安装座（2）为固定于第一喷射混凝土层（6）的型钢拱架B单元，在型钢拱架B单元上设有相互拼接构成拱架的型钢拱架A单元（10）。
6.根据权利要求1所述的锚喷衬砌式明洞的结构，其特征在于，所述仰拱钢筋（1）由仰拱外侧环向钢筋（1-1）、仰拱内侧环向钢筋（1-2）、连接仰拱外侧环向钢筋（1-1）和仰拱内侧环向钢筋（1-2）的箍筋（1-3）及纵向钢筋（1-4）组成。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的锚喷衬砌式明洞的结构，其特征在于，所述第二喷射混凝土层（9）外侧设有双层防水板。
8.一种锚喷衬砌式明洞的工艺，其特征在于，该工艺在原有明洞结构中加入型钢拱架（3）作为主要支撑骨架，并在型钢拱架（3）内外两侧分步设置充当辅助支撑骨架用的第一锚喷支撑（5）和第二锚喷支撑（8），从而通过分两次施工内外侧喷射混凝土，实现锚喷工艺用于明洞施工。
9.根据权利要求8所述的锚喷衬砌式明洞的工艺，其特征在于，其步骤为：
...【技术特征摘要】
1.一种锚喷衬砌式明洞的结构，它包括设置于明洞基础上的仰拱钢筋（1），其特征在于，在仰拱钢筋（1）上现浇有钢筋混凝土仰拱，所述钢筋混凝土仰拱的左右端均设有型钢拱架（3）的安装座（2），所述安装座（2）上有型钢拱架（3），所述型钢拱架（3）沿着明洞纵长方向分布设置，在型钢拱架（3）之间设有纵向连接装置（4）；在型钢拱架（3）上设有第一锚喷支撑（5），在第一锚喷支撑（5）上设有第一喷射混凝土层（6），所述第一锚喷支撑（5）上设有向所述第一喷射混凝土层（6）外侧延伸的限位连接件（7），所述限位连接件（7）的末端设有第二锚喷支撑（8），在第二锚喷支撑（8）上设有第二喷射混凝土层（9）。
2.根据权利要求1所述的锚喷衬砌式明洞的结构，其特征在于，所述纵向连接装置（4）为交错与型钢拱架（3）连接的纵向连接钢筋。
3.根据权利要求1所述的锚喷衬砌式明洞的结构，其特征在于，所述第一锚喷支撑（5）包括在型钢拱架（3）内侧设有的内侧纵向钢筋（5-1）和内侧环向主筋（5-2），所述限位连接件（7）与内侧环向主筋（5-2）连接，在所述型钢拱架（3）外侧设有充当外模板的铁丝网格（5-3）。
4.根据权利要求1所述的锚喷衬砌式明洞的结构，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：周立，杨洪，苟德明，张安睿，吴铭芳，刘晓勇，崔炫，杨春平，曾仲毅，田娇，刘敏捷，曹琨，胡强，谭勇，闫川江，
申请(专利权)人：贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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