一种隧道工程拼装式初期支护构件的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种隧道工程拼装式初期支护构件，为了解决采用矿山法施工开挖后的隧道、地下工程初期支护，特别是没有或不能采用盾构法施工时，地质较为软弱破碎特殊区段的工程有效支护问题，包括普通支护构件和调节块，其特征是所述的普通支护构件和调节块均为弧形板结构，并且均由基体和位于基体外弧表面的承载板构成；普通支护构件四边厚度方向设有连接螺孔，并在基体内弧表面相对应部位设有安装螺槽。改善作业环境；缩短初期支护作业时间，提高作业面施工安全系数；实现机械化安装，效率高；适用范围更广，投入较小，可选择性在局部软弱围岩中采用，支护成本低。
【专利说明】
一种隧道工程拼装式初期支护构件
技术领域
[0001]本实用新型涉及城市隧道及地下工程装备技术，尤其是一种隧道工程拼装式初期支护构件。
【背景技术】
[0002]隧道开挖破坏了地层的初始应力平衡，产生围岩应力释放和洞室变形，软弱围岩因其自承能力较低，变形表现更为突出，为控制围岩应力适量释放和变形，增加结构安全和施工安全，在开挖后的洞室周边立即进行初期支护，向洞室周边提供抗力，控制围岩变形。现有技术中有多种初期支护结构，其过程和效果各的特点，适应性也不一样。如专利公告号为CN101592032A，公开的一种浅埋下穿高速公路不均匀地层超大断面隧道初期支护构造，包括超前支护结构和初期支护结构，超前支护结构是由径向间隔布设的外大管棚、内大管棚复合构成;初期支护结构是由通过喷射混凝土形成的拱部外支护层、全环内支护层复合构成，并在其边墙段布设边墙系统锚杆。又如专利公开号为CN104775832A设计的一种波纹钢隧道初期支护结构，支护结构的单元骨架为两片钢板首尾搭接成的弧形拱封闭环，单元骨架的横截面中部呈弧形突起，单元骨架沿隧道走向的榀与榀之间采用螺纹钢筋连接成一体，喷射的混凝土包埋着单元骨架和螺纹钢筋。再如专利公告号为CN204511465U的一种抑制变形的隧道初期支护结构，包含有在隧道横断面上呈圆形的多道型钢钢架，型钢钢架外的围岩上部设置有径向辐射分布的系统锚杆，型钢钢架内设置有钢筋网片，系统锚杆的外露端头焊接于钢筋网片；型钢钢架上施工有喷混凝土；型钢钢架沿隧道纵向通过连接钢筋相连接。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是为了解决采用矿山法施工开挖后的隧道、地下工程初期支护，特别是没有或不能采用盾构法施工时，地质较为软弱破碎特殊区段的工程有效支护问题，提供一种结构设计合理的隧道工程拼装式初期支护构件。
[0004]本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:一种隧道工程拼装式初期支护构件，包括普通支护构件和调节块，其特征是所述的普通支护构件和调节块均为弧形板结构，并且均由基体和位于基体外弧表面的承载板构成;普通支护构件四边厚度方向设有连接螺孔，并在基体内弧表面相对应部位设有安装螺槽。本技术方案针对现有技术在实践中存在的不足进行初期支护装备的设计，在采用矿山法施工时，由于开挖后围岩前期比较稳定，后期变形却较大，而盾构法施工的投入成本大，且许多工程不适合采用此法，对于那些地质较为软弱破碎特殊区段的城市地铁、地下人行通道、公路隧道、铁路隧道、水利隧道等地下工程，根据设计断面结构形式，将支护构件分解成若干块普通支护构件和调节块，在工厂或现场集中制作，运至工程点，利用机械将构件拼装成环，紧贴开挖面，控制围岩变形。
[0005]作为优选，所述的调节块宽度方向的两侧边尺寸与普通支护构件两侧边尺寸相同。本方案调节块在施工时一般在最后安装，调节块沿隧道方向的尺寸与普通支护构件是一致的，在组合一个整环之后，沿隧道长度延伸时，下一个整环与前一个整环同样可以相互连接。
[0006]作为优选，所述的承载板外弧表面为光滑面。有利于防水层施做，从而保证防水层施工质量。
[0007]作为优选，所述的连接螺孔位于基体的厚度部位，安装螺槽的深度与连接螺孔相配合。双层结构，施工过程对承载板机械操作少，可保证承载板的表面完整性。
[0008]作为优选，所述的安装螺槽朝连接螺孔的一端设有螺母定位面，朝连接螺孔相反的方向设有退螺槽。退螺槽需保证穿进螺杆。
[0009]作为优选，所述的基体内弧表面上设有吊装固定装置。适合机械化现场装配。
[0010]本实用新型的有益效果是:克服了早期混凝土强度较低的缺点，及时进行支护围岩，控制变形，改善作业环境;缩短初期支护作业时间，提高作业面施工安全系数;封闭成环后，以注浆措施使其与围岩接触更加密贴，受力更加均匀；支护构件表面平整光滑，便于防水层施作，保证防水层施工质量;可进行工厂化、标准化生产，实现机械化安装，效率高;适用范围更广，投入较小，可选择性在局部软弱围岩中采用，支护成本低。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的一种普通支护构件结构示意图。
[0012]图2是本实用新型的一种调节块结构示意图。
[0013]图3是本实用新型的一种施工状态结构示意图。
[0014]图中:1.普通支护构件，11.安装螺槽，12.连接螺孔，2.调节块，3.基体，4.承载板。
【具体实施方式】
[0015]下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
[0016]本实施例一种隧道工程拼装式初期支护构件，包括普通支护构件I如图1所示，调节块2结构形状如图2所示，普通支护构件I和调节块2均为弧形板结构，其弧度按隧道断面形式设定，两种构件都由基体3和位于基体外弧表面的承载板4构成，承载板4外弧表面为光滑面。调节块2宽度方向的两侧边尺寸与普通支护构件I两侧边尺寸相等。
[0017]普通支护构件I四边厚度方向均连接螺孔12，具体地说，长度方向两端(窄边)每边分别设有两个连接螺孔12，深度方向两端(宽边)每边分别设有三个连接螺孔12，所有的连接螺孔12都位于基体3上，在基体内弧表面和连接螺孔12相对应的部位开设安装螺槽11。进一步，连接螺孔12位于基体3的厚度部位，安装螺槽11是由浅至深的斜槽结构，其深度与连接螺孔12配合。安装螺槽11朝与其对应的连接螺孔12的一端设有螺母定位面，朝连接螺孔12相反方向的一端即为退螺槽。
[0018]另外，为了机械安装方便，在基体3内弧表面上设有吊装固定装置。
[0019]使用时，根据隧道设计断面形式，共设9件普通支护构件I和I件调节块2，如图3所示，图中M为隧道周边围岩，其中调节块2位于隧道中间正上方。
[0020]上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型的简单变换后的结构均属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种隧道工程拼装式初期支护构件，包括普通支护构件(I)和调节块(2)，其特征是所述的普通支护构件和调节块均为弧形板结构，并且均由基体(3)和位于基体外弧表面的承载板(4)构成;普通支护构件四边厚度方向设有连接螺孔(12)，并在基体内弧表面相对应部位设有安装螺槽(11)。2.根据权利要求1所述的一种隧道工程拼装式初期支护构件，其特征在于所述的调节块(2)宽度方向的两侧边尺寸与普通支护构件(I)两侧边尺寸相同。3.根据权利要求1或2所述的一种隧道工程拼装式初期支护构件，其特征在于所述的承载板(4)外弧表面为光滑面。4.根据权利要求1或2所述的一种隧道工程拼装式初期支护构件，其特征在于所述的连接螺孔(12)位于基体(3)的厚度部位，安装螺槽(11)的深度与连接螺孔相配合。5.根据权利要求1或2所述的一种隧道工程拼装式初期支护构件，其特征在于所述的安装螺槽(11)朝连接螺孔(12)的一端设有螺母定位面，朝连接螺孔相反的方向设有退螺槽。6.根据权利要求1或2所述的一种隧道工程拼装式初期支护构件，其特征在于所述的基体内弧表面上设有吊装固定装置。
【文档编号】E21D11/00GK205605221SQ201620393071
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月4日
【发明人】陈翔航, 靳炳强
【申请人】中铁二十四局集团浙江工程有限公司