尺寸可调的钢格栅拱架及其施工方法
【专利摘要】本发明涉及一种尺寸可调的钢格栅拱架及其施工方法。本发明的目的是提供一种安装方便、连接牢固、成本较低的尺寸可调的钢格栅拱架及其施工方法，以通过简便有效的方法，使拱架紧贴超挖的开挖端面，起到加强支护的作用。本发明的技术方案是：一种尺寸可调的钢格栅拱架，其特征在于：由若干弧形格栅子段通过固定连接结构和可伸缩连接结构围成一圈紧贴开挖端面的钢格栅拱架，所述固定连接结构为由两块分别焊接固定于相邻两弧形格栅子段端部的角钢拼合成T字型结构，两角钢经螺栓配合螺母固定；所述可伸缩连接结构包括连接相邻两弧形格栅子段的若干连接钢筋，连接钢筋经连接段加强箍筋连接加固，所述连接钢筋与两端的弧形格栅子段焊接固定。
【专利说明】尺寸可调的钢格栅拱架及其施工方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种尺寸可调的钢格栅拱架及其施工方法。适用于需要进行格栅拱架 支护的洞室，尤其是围岩条件较差拱架需紧贴开挖面的地下工程。
【背景技术】
[0002] 在围岩条件较差洞段，开挖过程中不可避免的会出现一定的超挖现象，特别是在 结构面发育的洞段，容易造成较大尺寸的超挖。此时通常采用封闭的格栅拱架进行系统支 护。目前格栅拱架的设计一般采用规则的断面型式，此时拱架的尺寸是规则和固定的，而当 隧洞的超挖比较严重时，就存在拱架与隧洞不匹配的情况，无法起到预期的支护效果。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种安装方便、连接牢 固、成本较低的尺寸可调的钢格栅拱架及其施工方法，以通过简便有效的方法，使拱架紧贴 超挖的开挖端面，起到加强支护的作用。
[0004] 本发明所采用的技术方案是：一种尺寸可调的钢格栅拱架，其特征在于：由若干 弧形格栅子段通过固定连接结构和可伸缩连接结构围成一圈紧贴开挖端面的钢格栅拱架， 所述固定连接结构为由两块分别焊接固定于相邻两弧形格栅子段端部的角钢拼合成T字 型结构，两角钢经螺栓配合螺母固定；所述可伸缩连接结构包括连接相邻两弧形格栅子段 的若干连接钢筋，连接钢筋经连接段加强箍筋连接加固，所述连接钢筋与两端的弧形格栅 子段焊接固定。
[0005] 所述弧形格栅子段由两根弧形内圈的主筋和两根弧形外圈的主筋组成，所述主筋 通过格栅子段箍筋连接加固，内、外圈主筋之间经格栅子段腹筋相连。
[0006] 所述可伸缩连接结构包括连接段加强腹筋，该连接段加强腹筋连接外圈主筋与相 邻弧形格栅子段上的内圈主筋。
[0007] 本发明所述尺寸可调的钢格栅拱架的方法，包括步骤如下：
[0008] a、加工厂制作弧形格栅子段，使之可围成一圈与设计断面相匹配的拱架，并在弧 形格栅子段上焊接角钢；
[0009] b、将各弧形格栅子段运输至洞室内，采用锁腰锁脚锚杆将弧形格栅子段初步固定 在开挖面上；
[0010] c、连接固定连接结构，采用螺栓和螺母将相邻两弧形格栅子段的角钢连接；
[0011] d、调整弧形格栅子段位置使之尽量紧贴岩壁；
[0012] e、采用可伸缩连接结构连接尚未连接的弧形格栅子段，通过焊接连接钢筋使可伸 缩的弧形格栅子段相连，施工可伸缩连接结构的连接段加强腹筋和连接段加强箍筋；
[0013] f、按上述方法制作多榀钢格栅拱架并用纵向连接筋互相连接；
[0014] g、喷混凝土加强钢格栅拱架的支护。
[0015] 本发明的有益效果是：本发明通过固定连接结构和可伸缩连接结构连接弧形格栅 子段形成封闭的钢格栅，使其尽量紧贴岩壁，通过有效、简单的调整格栅拱架的连接方式， 使拱架各面与超挖的开挖断面贴住，成功的解决了在围岩较差、超挖较多洞段格栅拱架支 护的问题，为拱架支护的效益提供了安全可靠的保障。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1为本发明的结构示意图。
[0017] 图2为本发明中弧形格栅子段的结构示意图。
[0018] 图3为图2的A-A剖视图。
[0019] 图4为本发明中固定连接结构的结构图。
[0020] 图5为本发明中可伸缩连接结构的结构图。
【具体实施方式】
[0021] 如图1所示，本实施例由8个弧形格栅子段1通过固定连接结构2和可伸缩连接 结构3连接成一个封闭的钢格栅拱架（固定连接结构和可伸缩连接结构的数量根据现场情 况灵活设置），钢格栅拱架紧贴开挖端面布置。
[0022] 如图2、图3所示，本实施例中弧形格栅子段1由两根布置于弧形内圈的主筋4和 两根布置于弧形外圈的主筋4组成，四根主筋4通过格栅子段箍筋6连接加固，同侧的内、 外圈主筋之间通过格栅子段腹筋5相连。
[0023] 本例中固定连接结构2为由两块角钢7拼合成T字型结构，两角钢7经螺栓配合 螺母固定，T字型结构的两角钢分别焊接固定于相邻两弧形格栅子段1端部（见图4)，其中 角钢7在工厂预先将焊接于弧形格栅子段1，螺栓和螺母现场拧固。
[0024] 如图5所示，本例中可伸缩连接结构3包括连接相邻两弧形格栅子段1的若干连 接钢筋8,本例中通过可伸缩连接结构3连接的两弧形格栅子段1间存在间隙，可通过调整 连接钢筋8长度调整间隙大小，连接钢筋8与两端的弧形格栅子段1现场焊接固定。为加 强可伸缩连接结构的刚度，采用连接段加强腹筋10、连接段加强箍筋9进行补强。连接钢 筋8之间通过连接段加强箍筋9连接加固，连接钢筋8与两端的弧形格栅子段1现场焊接 固定。弧形格栅子段1上的位于弧形内圈的主筋4通过连接段加强腹筋10连接相邻弧形 格栅子段1上同侧的的弧形外圈主筋。
[0025] 本实施例的施工方法如下：
[0026] a、加工厂制作弧形格栅子段1，使之可围成一圈与设计断面相匹配的拱架，并在弧 形格栅子段上焊接角钢7 ;
[0027] b、将各弧形格栅子段1运输至洞室内，采用锁腰锁脚锚杆将弧形格栅子段1初步 固定在开挖面上；
[0028] c、连接固定连接结构2,采用螺栓和螺母将相邻两弧形格栅子段1的角钢7连接；
[0029] d、调整弧形格栅子段1位置使之尽量紧贴岩壁；
[0030] e、采用可伸缩连接结构3连接尚未连接的弧形格栅子段1，通过焊接连接钢筋8使 可伸缩的弧形格栅子段1相连，施工可伸缩连接结构3的连接段加强腹筋10和连接段加强 箍筋9 ;
[0031] f、按上述方法制作多榀钢格栅拱架并用纵向连接筋互相连接；
【权利要求】
1. 一种尺寸可调的钢格栅拱架，其特征在于：由若干弧形格栅子段（1)通过固定连接 结构（2)和可伸缩连接结构（3)围成一圈紧贴开挖端面的钢格栅拱架，所述固定连接结构 (2) 为由两块分别焊接固定于相邻两弧形格栅子段（1)端部的角钢（7)拼合成T字型结构， 两角钢（7)经螺栓配合螺母固定；所述可伸缩连接结构（3)包括连接相邻两弧形格栅子段 (1)的若干连接钢筋（8)，连接钢筋（8)经连接段加强箍筋（9)连接加固，所述连接钢筋（8) 与两端的弧形格栅子段（1)焊接固定。
2. 根据权利要求1所述的尺寸可调的钢格栅拱架，其特征在于：所述弧形格栅子段（1) 由两根弧形内圈的主筋（4)和两根弧形外圈的主筋（4)组成，所述主筋（4)通过格栅子段 箍筋（6)连接加固，内、外圈主筋之间经格栅子段腹筋（5)相连。
3. 根据权利要求2所述的尺寸可调的钢格栅拱架，其特征在于：所述可伸缩连接结构 (3) 还包括连接段加强腹筋（10)，该连接段加强腹筋连接外圈主筋（4)与相邻弧形格栅子 段⑴上的内圈主筋（4)。
4. 一种施工权利要求3所述尺寸可调的钢格栅拱架的方法，其特征在于步骤如下： a、 加工厂制作弧形格栅子段（1)，使之可围成一圈与设计断面相匹配的拱架，并在弧形 格栅子段上焊接角钢（7); b、 将各弧形格栅子段（1)运输至洞室内，采用锁腰锁脚锚杆将弧形格栅子段（1)初步 固定在开挖面上； c、 连接固定连接结构（2)，采用螺栓和螺母将相邻两弧形格栅子段（1)的角钢（7)连 接； d、 调整弧形格栅子段（1)位置使之尽量紧贴岩壁； e、 采用可伸缩连接结构（3)连接尚未连接的弧形格栅子段（1)，通过焊接连接钢筋（8) 使可伸缩的弧形格栅子段（1)相连，施工可伸缩连接结构（3)的连接段加强腹筋（10)和连 接段加强箍筋（9); f、 按上述方法制作多榀钢格栅拱架并用纵向连接筋互相连接； g、 喷混凝土加强钢格栅拱架的支护。
【文档编号】E21D11/18GK104047619SQ201410251336
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年6月6日 优先权日:2014年6月6日
【发明者】陈晓江, 章梦捷, 黄东军, 余雪松, 沈明 申请人:中国水电顾问集团华东勘测设计研究院有限公司