洞室顶拱开挖支护结构的制作方法

本实用新型属于地下洞室挖掘技术领域，尤其是涉及一种洞室顶拱开挖支护结构。

背景技术：

在地下洞室支护结构中，在洞室围岩周边打设的系统锚杆属于柔性支护，允许有一定较大的支护变形，当变形到一定程度时则由钢拱架结构；钢拱架虽是刚性支护，但在当前支护工作中，围岩锚杆体系与钢拱架都是一柔一刚的独立支护，没有将二者紧密联系在一起共同工作，其整体支护能力也在一定程度上存在不足。此外，钢拱架多是单榀独立支护的，各榀之间的联系作用不明显，其纵向的支护作用常常被忽视，故其纵向刚度常常远落后于其横向刚度。

另外，实际工程中常常过于重视开挖支护，而对围岩水体的处理工作往往有些粗心大意，很多工程施工的发生是由突如其来的过量水体或过大水头差造成的，因此，如何考虑在开挖支护的过程中，能够同步引水、排水和泄压，也显得十分必要。

因此，亟需寻求一种使围岩锚杆体系与钢拱架连为一体、同步排水泄压的洞室顶拱开挖支护结构显得十分重要。

技术实现要素：

本实用新型是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种结构稳固，安全可靠，操作方便的洞室顶拱开挖支护结构。

为了达到以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：洞室顶拱开挖支护结构，包括拱架、锚杆和排水体，锚杆和排水体错开交叉打设于拱架顶部；所述拱架包括若干组相连接的连接单元，连接单元包括顶拱钢架和端墙钢柱，顶拱钢架为圆弧结构，端墙钢柱连接于顶拱钢架两端；所述相邻组连接单元之间通过型钢相连接。

作为本实用新型的一种优选方案，所述若干组连接单元之间平行设置，且若干组连接单元之间连有榀肋。

作为本实用新型的一种优选方案，所述榀肋沿着连接单元的纵向方向设置，且榀肋与若干组连接单元之间通过螺栓相连接。

作为本实用新型的一种优选方案，所述锚杆包括第一锚杆和第二锚杆，第一锚杆密集打设于连接单元两侧，第二锚杆位于相邻组连接单元之间，排水体位于第一锚杆和第二锚杆之间。

作为本实用新型的一种优选方案，所述第一锚杆打设位置沿着连接单元方向设置，第二锚杆的打设位置与第一锚杆的打设位置相平行。

作为本实用新型的一种优选方案，所述第一锚杆与连接单元之间设有带孔钢板，带孔钢板沿着连接单元的纵向方向设置，且带孔钢板与连接单元之间通过高强螺栓固定连接。

作为本实用新型的一种优选方案，所述第一锚杆固定连接于带孔钢板上。

作为本实用新型的一种优选方案，所述连接单元纵向方向上设有纵向排水管，纵向排水管与排水体相连通。

作为本实用新型的一种优选方案，所述连接单元上还设有横向排水管和竖向排水管，横向排水管沿着连接单元方向设置，竖向排水管与地面相连接，且竖向排水管、横向排水管和纵向排水管之间相连通。

作为本实用新型的一种优选方案，所述连接单元两侧设有挂钩，挂钩上设有挂网。

本实用新型的有益效果是，与现有技术相比：

本实用新型的围岩锚杆体系与洞室定型化钢拱架支护可连为一体，增强了地下洞室主体支护结构的整体性，能够支护与承载更大的地下洞室与围压压力荷载；

本实用新型中的洞室定型化钢拱架支护结构兼具排水系统，具有排水泄压的功能，可进一步提升洞室顶拱开挖支护结构的支护效果，具有一定的技术优势；

本实用新型的围岩锚杆体系与支护附属排水体系错开交叉布置，避免各自的钻孔相邻过近，减小了洞室顶拱钻孔的相互削弱效应，不会影响到围岩锚杆体系和支护附属排水体系的各自功能。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的俯视图；

图3是第一锚杆与顶拱钢架的连接示意图；

图4是挂网的安装示意图；

图中附图标记：拱架21，连接单元22，顶拱钢架22-1，端墙钢柱22-2，连接单元23，挂钩24，排水体25，竖向排水管26，横向排水管27，纵向排水管28，高强螺栓29，洞室基础30，锚杆31，第一锚杆31-1，第二锚杆31-2，挂网32，带孔钢板33，垫板34，混喷35。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例作详细说明。

如图1-4所示，洞室顶拱开挖支护结构，包括拱架21、锚杆31和排水体25，锚杆31和排水体25错开交叉打设于拱架21顶部；拱架21包括多组相连接的连接单元22，连接单元22包括顶拱钢架22-1和端墙钢柱22-2，顶拱钢架22-1为圆弧结构，端墙钢柱22-2连接于顶拱钢架22-1两端；相邻组连接单元22之间通过型钢相连接，多组依次连接的连接单元22构成拱架21。

连接单元22的数量可根据实际需要进行设计，连接单元22越多，代表着拱架21的结构越稳定，但也使得拱架21的生产成本提高，顶拱钢架22-1和端墙钢柱22-2为型钢制成，端墙钢柱22-2底部与地下洞室相接触，顶拱钢架22-1两端在两根端墙钢柱22-2的支撑下固定，顶拱钢架22-1和端墙钢柱22-2为一体成型，使得连接单元22具有更好的强度，从而使得拱架21具有更好的稳定性。

多组连接单元22之间平行设置，且多组连接单元22之间连有榀肋23，榀肋23沿着连接单元22的纵向方向设置，且榀肋23与多组连接单元22之间通过螺栓相连接，榀肋23用于加固都住连接单元22之间的连接，使得拱架21具有更好的稳定性。

锚杆31包括第一锚杆31-1和第二锚杆31-2，第一锚杆31-1密集打设于连接单元22两侧，同侧的第一锚杆31-1的打设位置位于同一直线上，第二锚杆31-2位于相邻组连接单元22之间，同一连接单元22之间的第二锚杆31-2的打设位置位于同一直线上，排水体25位于第一锚杆31-1和第二锚杆31-2之间，排水体25为多行多列式排列。

第一锚杆31-1打设位置沿着连接单元22方向设置，第二锚杆31-2的打设位置与第一锚杆31-1的打设位置相平行，第一锚杆31-1与连接单元22之间设有带孔钢板33，带孔钢板33沿着连接单元22的纵向方向设置，且带孔钢板33与连接单元22之间通过高强螺栓29固定连接，第一锚杆31-1固定连接于带孔钢板33上。

通过带孔钢板33和高强螺栓29将第一锚杆31与连接单元22连为一体，带孔钢板33与第一锚杆31连接处设有垫板34，使得第一锚杆31与带孔钢板33之间的连接更加稳定，在连接单元22与第一锚杆31施工安装的同时，布置纵向排水管28。

连接单元22纵向方向上设有纵向排水管28，纵向排水管28与排水体25相连通，连接单元22上还设有横向排水管27和竖向排水管26，横向排水管27沿着连接单元22方向设置，竖向排水管26与地面相连接，且竖向排水管26、横向排水管27和纵向排水管28之间相连通，连接单元22两侧设有挂钩24，挂钩24上设有挂网32。

竖向排水管26深入到洞室基础30的地下排水系统中，使得拱架21上的水分通过竖向排水管26、横向排水管27和纵向排水管28排入地下排水系统中，减少水分对拱架21的影响，对拱架21内壁进行混喷35施工，这样就完成了洞室顶拱开挖支护结构的施工。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

尽管本文较多地使用了图中附图标记：拱架21，连接单元22，顶拱钢架22-1，端墙钢柱22-2，连接单元23，挂钩24，排水体25，竖向排水管26，横向排水管27，纵向排水管28，高强螺栓29，洞室基础30，锚杆31，第一锚杆31-1，第二锚杆31-2，挂网32，带孔钢板33，垫板34，混喷35等术语，但并不排除使用其它术语的可能性；使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。