用于大变形隧洞的支护结构的制作方法

本技术涉及变形隧洞的支护领域，尤其是涉及一种用于大变形隧洞的支护结构。

背景技术：

1、在隧洞长时间运行一定时间后，可能会出现变形情况，进而存在安全隐患。因而，对于变形隧洞，往往需要拆除隧洞的既有混凝土结构，然后再进行支护。现有的支护结构是利用钢拱架进行支护，钢拱架的两底脚通过横撑形成闭环，进而起到临时固定钢拱底脚的作用。然而，在实际施工时变形段需要经常进出车辆，底部横撑经车辆多次碾压后容易出现扭曲变形情况，导致钢拱架底脚失稳变形。另外，现有钢拱架的侧墙受力容易弯曲变形。因而，如何设计一种能避免钢拱架底脚变形且能保证支护效果的支护结构至关重要。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型目的在于提供一种用于大变形隧洞的支护结构，不仅能避免底脚变形，有效保证钢拱架的稳定性，进一步保证支护效果。

2、为实现上述目的，本实用新型采取下述技术方案：

3、本实用新型所述的用于大变形隧洞的支护结构，包括

4、混凝土垫层，铺设在隧洞的底部；

5、多个隧洞支护单元，多个所述隧洞支护单元沿隧洞的洞身方向间隔设置，每个隧洞支护单元具有至少两个间隔设置的钢拱架，相邻两个所述钢拱架的底脚通过一对纵向的连接件固连在一起，且所述连接件埋设在所述混凝土垫层内；

6、第一固定单元，所述第一固定单元的数量与钢拱架一一对应，每个第一固定单元具有多个倾斜设置在与钢拱架的底脚、侧墙处的第一锚筋和多个设置在钢拱架的起拱处的第二锚筋，多个所述第二锚筋以钢拱架的拱顶中心为中心圆周布设；

7、第二固定单元，具有多个竖向设置的地锚，且每个连接件上固连有至少两个所述地锚，地锚锚固在所述混凝土垫层内。

8、有益效果是：本实用新型在变形隧洞内铺设有混凝土垫层，钢拱架底脚处的连接件位于混凝土垫层内，且连接件焊接有地锚，地锚的锚固深度大于混凝土垫层，避免底脚出现失稳变形情况，有效保证钢拱架底脚的稳定性，为钢拱架提供稳定的基础，进而保证变形隧洞的支护效果。

9、优选的，所述钢拱架为分段式结构，其包括多节依次由工字钢弯折而成的拱顶和两个与所述拱顶相固连的侧墙，所述拱顶的每个连接端和侧墙的顶端均焊接有连接法兰，拱顶和侧墙通过所述连接法兰连接；所述连接件为纵向设置的连接梁。本实用新型的钢拱架采用工字钢，能够在洞外批量加工，在变形隧洞内拼装连接即可，拼装简单方便；连接梁也采用工字钢，便于加工成型。

10、在本实用新型的优选实施方式中，每个所述第一锚筋自所述钢拱架倾斜向下延伸，第一锚筋和水平面的夹角为15°。

11、优选的，所述第一锚筋和第二锚筋均为钢筋，第一锚筋和第二锚筋的锚固长度≥3000mm。本实用新型的锚筋选用20mm钢筋，便于加工；锚固长度≥3m，确保钢拱架的锚固效果，进一步保证支护效果。

12、优选的，所述地锚为锚固在混凝土垫层内的竖向钢管，竖向钢管的锚固深度大于1.0m，有效保证钢拱架的底脚的稳定性，避免钢拱架底脚失稳。

13、优选的，所述钢拱架的两侧墙均为反拱结构。本实用新型的钢拱架侧墙反拱设计，改善了钢拱架的受力条件，有效避免钢拱架侧墙出现弯曲变形情况。

14、与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型在变形隧洞内铺设有混凝土垫层，钢拱架底脚处的连接件位于混凝土垫层内，且连接件焊接有地锚，地锚的锚固深度大于混凝土垫层，避免底脚出现失稳变形情况，有效保证钢拱架底脚的稳定性，为钢拱架提供稳定的基础，进而保证变形隧洞的支护效果。另外，钢拱架侧墙反拱设计，改善了钢拱架的受力条件，避免钢拱架侧墙弯曲变形。

技术特征：

1.一种用于大变形隧洞的支护结构，其特征在于：包括

2.根据权利要求1所述的用于大变形隧洞的支护结构，其特征在于：所述钢拱架为分段式结构，其包括多节依次由工字钢弯折而成的拱顶和两个与所述拱顶相固连的侧墙，所述拱顶的每个连接端和侧墙的顶端均焊接有连接法兰，拱顶和侧墙通过所述连接法兰连接；所述连接件为纵向设置的连接梁。

3.根据权利要求1所述的用于大变形隧洞的支护结构，其特征在于：每个所述第一锚筋自所述钢拱架倾斜向下延伸，第一锚筋和水平面的夹角为15°。

4.根据权利要求1所述的用于大变形隧洞的支护结构，其特征在于：所述第一锚筋和第二锚筋均为钢筋，第一锚筋和第二锚筋的锚固长度≥3000mm。

5.根据权利要求1所述的用于大变形隧洞的支护结构，其特征在于：所述地锚为锚固在混凝土垫层内的竖向钢管。

6.根据权利要求1所述的用于大变形隧洞的支护结构，其特征在于：所述钢拱架的每个侧墙均为反拱结构。

技术总结
本技术公开了一种用于大变形隧洞的支护结构，包括混凝土垫层、隧洞支护单元、第一固定单元和第二固定单元，隧洞支护单元沿隧洞的洞身方向间隔设置，每个隧洞支护单元具有至少两个间隔设置的钢拱架，相邻两个钢拱架的底脚通过一对连接件固连在一起，连接件埋设在混凝土垫层内；第一固定单元的数量与钢拱架一一对应，其具有第一锚筋和第二锚筋，第二锚筋以钢拱架的拱顶中心为中心圆周布设。本技术在变形隧洞内铺设有混凝土垫层，钢拱架底脚处的连接件位于混凝土垫层内，且连接件焊接有地锚，地锚的锚固深度大于混凝土垫层，避免底脚出现失稳变形情况，有效保证钢拱架底脚的稳定性，为钢拱架提供稳定的基础，进而保证变形隧洞的支护效果。

技术研发人员：赵廷华,王帅,苏卫涛,水淼,田水泉,陈功磊,李迎春,赵本超,王积普,牛永前,王志华,陈秋红,周志平,乔连朋,艾亚菲,苏昆琨,张艳霞,马红彬,梁荣慧,李家峰,张光明,刘文静,衡为方,朱大炯,薛建军
受保护的技术使用者：河南省水利勘测设计研究有限公司
技术研发日：20230906
技术公布日：2024/3/21