技术领域
本发明专利涉及一种隧道内预制钢板支撑结构,属于土木工程领域。
背景技术:
隧道是埋置于地层内的工程建筑物,是人类利用地下空间的一种形式。隧道可分为交通隧道,水工隧道,市政隧道,矿山隧道。1970年国际经济合作与发展组织召开的隧道会议综合了各种因素,对隧道所下的定义为:“以某种用途、在地面下作用任何方法规定形状和尺寸修筑的断面积大于2㎡的洞室。”随着我国经济的发展和基础设施建设规模的扩大,隧道工程已成为公 路、铁路、市政等大型项目中的重要工程;而由于周边环境、地质条件限 制,或为了更好的满足日益增长的交通流量、交通条件,或为追求大空间 的空旷效果,浅埋暗挖大断面形式的隧道日益增多,这些隧道在施工时,由于隧道基质的影响,其支撑结构不足时,隧道的使用寿命的和支撑强度均难以达到要求。
发明专利内容
针对现有技术存在的不足,本发明专利所要解决的技术问题是,提供一种隧道内预制钢板支撑结构,支撑效果好,提高了隧道的使用寿命。
为解决上述技术问题,本发明专利采取的技术方案是,一种隧道内预制钢板支撑结构,包括隧道基质,隧道基质内壁上设置有混凝土喷射基层,混凝土喷射基层的内壁上设置有硅胶防水层,硅胶防水层内壁上设置有细砂层,细砂层内壁上设置有预制钢板,预制钢板的内表面上设置有内部硅胶层,内部硅胶层内璧上设置有内部混凝土喷射基层;所述预制钢板上设置有若干均匀设置的弧形段Ⅰ和若干均匀设置的弧形段Ⅱ,弧形段Ⅰ和弧形段Ⅱ间隔设置,弧形段Ⅰ和弧形段Ⅱ的弧形开口方向相反;所述预制钢板的内表面上设置有若干固定片,固定片上固定连接有锚杆,锚杆穿过预制钢板、细砂层、硅胶防水层、混凝土喷射基层后锚杆的尾端设置于隧道基质内。
优化的,上述隧道内预制钢板支撑结构,所述硅胶防水层内设置有若干尼龙线,尼龙线上设置有若干尼龙球。
优化的,上述隧道内预制钢板支撑结构,所述锚杆上设置有若干倒刺。
优化的,上述隧道内预制钢板支撑结构,所述内部混凝土喷射基层内设置有钢管支架。
本发明专利的优点在于它能克服现有技术的弊端,结构设计合理新颖。本申请的设计通过预制钢板的支撑,提高了隧道支撑结构的支撑力。当隧道基质发生变形并影响到混凝土喷射基层使其变形后,混凝土喷射基层的变形传递到细砂层,细砂层起到了缓冲作用,通过细砂的流动性改变细砂层的形状以适应混凝土喷射基层的变形,但是此过程中细砂层在某段上会产生较大的内应力,预制钢板的上设置了弧形段Ⅰ和弧形段Ⅱ,当细砂层局部内应力变化时,通过弧形段Ⅰ和弧形段Ⅱ的弹性变形积蓄细砂层的内应力,防止其传递至内部混凝土喷射基层内,防止内部混凝土喷射基层发生变形和裂纹。弧形段Ⅰ和弧形段Ⅱ间隔设置,弧形段Ⅰ和弧形段Ⅱ的弧形开口方向相反,这样可以通过弧形段Ⅰ和弧形段Ⅱ不同方向的弹性变形以适应细砂层复杂的内应力方向。锚杆可以固定预制钢板的位置,防止其因弹性变形而发生位置偏移,影响隧道的支撑。在硅胶防水层设置了若干尼龙线,增加了硅胶防水层的抗拉能力,尼龙球的设置使得尼龙线与硅胶防水层内摩擦力,提高尼龙线对于硅胶防水层的支持作用。
附图说明
图1为本发明专利的结构示意图;
图2为本发明专利的固定片和锚杆结构示意图;
图中:1为隧道基质、2为混凝土喷射基层、3为硅胶防水层、4为尼龙线、5为尼龙球、6为细砂层、7为预制钢板、8为内部硅胶层、9为内部混凝土喷射基层、10为弧形段Ⅰ、11为弧形段Ⅱ、12为固定片、13为锚杆、14为钢管支架。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的技术特点。
本发明专利为一种隧道内预制钢板支撑结构,包括隧道基质,隧道基质内壁上设置有混凝土喷射基层,混凝土喷射基层的内壁上设置有硅胶防水层,硅胶防水层内壁上设置有细砂层,细砂层内壁上设置有预制钢板,预制钢板的内表面上设置有内部硅胶层,内部硅胶层内璧上设置有内部混凝土喷射基层;所述预制钢板上设置有若干均匀设置的弧形段Ⅰ和若干均匀设置的弧形段Ⅱ,弧形段Ⅰ和弧形段Ⅱ间隔设置,弧形段Ⅰ和弧形段Ⅱ的弧形开口方向相反;所述预制钢板的内表面上设置有若干固定片,固定片上固定连接有锚杆,锚杆穿过预制钢板、细砂层、硅胶防水层、混凝土喷射基层后锚杆的尾端设置于隧道基质内。所述硅胶防水层内设置有若干尼龙线,尼龙线上设置有若干尼龙球。所述锚杆上设置有若干倒刺。所述内部混凝土喷射基层内设置有钢管支架。
本发明专利的优点在于它能克服现有技术的弊端,结构设计合理新颖。本申请的设计通过预制钢板的支撑,提高了隧道支撑结构的支撑力。当隧道基质发生变形并影响到混凝土喷射基层使其变形后,混凝土喷射基层的变形传递到细砂层,细砂层起到了缓冲作用,通过细砂的流动性改变细砂层的形状以适应混凝土喷射基层的变形,但是此过程中细砂层在某段上会产生较大的内应力,预制钢板的上设置了弧形段Ⅰ和弧形段Ⅱ,当细砂层局部内应力变化时,通过弧形段Ⅰ和弧形段Ⅱ的弹性变形积蓄细砂层的内应力,防止其传递至内部混凝土喷射基层内,防止内部混凝土喷射基层发生变形和裂纹。弧形段Ⅰ和弧形段Ⅱ间隔设置,弧形段Ⅰ和弧形段Ⅱ的弧形开口方向相反,这样可以通过弧形段Ⅰ和弧形段Ⅱ不同方向的弹性变形以适应细砂层复杂的内应力方向。锚杆可以固定预制钢板的位置,防止其因弹性变形而发生位置偏移,影响隧道的支撑。在硅胶防水层设置了若干尼龙线,增加了硅胶防水层的抗拉能力,尼龙球的设置使得尼龙线与硅胶防水层内摩擦力,提高尼龙线对于硅胶防水层的支持作用。
当然,上述说明并非是对本发明专利的限制,本发明专利也并不限于上述举例,本技术领域的普通技术人员,在本发明专利的实质范围内,作出的变化、改型、添加或替换,都应属于本发明专利的保护范围。