專利名稱：一種用于軟弱圍巖支護(hù)的鋼筋拱肋結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于軟弱圍巖加固的鋼筋拱肋結(jié)構(gòu)，特別是適用于地下洞室
頂拱軟弱圍巖加固，具體地說(shuō)是一種用于軟弱圍巖支護(hù)的鋼筋拱肋結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
地下洞室頂拱圍巖的穩(wěn)定首先關(guān)乎到施工期人員、設(shè)備的安全，其次也是決定著 洞室能否順利開挖的關(guān)鍵性因素。實(shí)際工程中，地下洞室頂拱由于開挖臨空，在軟弱、破碎 圍巖條件下，最易受不良地質(zhì)條件影響形成安全隱患，需要進(jìn)行加固處理。以往對(duì)于頂拱軟 弱圍巖的加固主要有以下幾種支護(hù)方式 l)，采用噴混凝土加系統(tǒng)錨桿的支護(hù)，此種方式施工便捷，造價(jià)較低，但是對(duì)于形 狀稍差的軟弱圍巖，其支護(hù)剛度和強(qiáng)度是不夠的。 2)，采用預(yù)應(yīng)力錨桿、錨索進(jìn)行支護(hù)，此種支護(hù)方式對(duì)頂拱受結(jié)構(gòu)面組合切割形成 的不穩(wěn)定塊體的加強(qiáng)支護(hù)具有很強(qiáng)的針對(duì)性，但是對(duì)軟弱、破碎圍巖支護(hù)作用不明顯，而且 預(yù)應(yīng)力錨桿尤其是預(yù)應(yīng)力錨索的單價(jià)較高、施工工序較復(fù)雜。 3)，鋼格柵或者型鋼拱架支護(hù)，此種支護(hù)方式相對(duì)于噴混凝土加系統(tǒng)錨桿支護(hù)的 剛度要大，但是洞室開挖由于施工工藝以及地質(zhì)原因，洞室實(shí)際開挖面極具不規(guī)則性，按設(shè) 計(jì)開挖面預(yù)先制作的鋼格柵和型鋼拱架均無(wú)法做到緊貼巖面，故其支護(hù)效果會(huì)大大削弱。 4)，采用鋼筋混凝土襯砌，此種方式剛度大，但是襯砌侵占洞室凈斷面，需要對(duì)頂 拱進(jìn)行擴(kuò)挖，擴(kuò)挖不僅增加洞室開挖跨度，且會(huì)惡化拱肩部位應(yīng)力狀況，對(duì)洞室穩(wěn)定不利。 同時(shí)鋼筋混凝土襯砌與洞室開挖支護(hù)施工干擾很大，嚴(yán)重影響工期。如待開挖完成后在進(jìn) 行襯砌也有諸多不利，首先施工開挖期的穩(wěn)定性得不到保證，其次對(duì)于開挖高度大的洞室， 后期施工頂拱襯砌難度大。綜上所述，有必要采用一種用于軟弱、破碎圍巖支護(hù)的新型支護(hù) 措施以滿足地下洞室頂拱穩(wěn)定性需要。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)地下洞室頂拱軟弱、破碎圍巖沒(méi)有有效支護(hù)，地下洞室 圍巖的穩(wěn)定性不高，施工期安全性差的問(wèn)題，提出一種簡(jiǎn)單、可靠、施工便捷的新型支護(hù)方 式，一種用于軟弱圍巖支護(hù)的鋼筋拱肋結(jié)構(gòu)。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是 —種用于軟弱圍巖支護(hù)的鋼筋拱肋結(jié)構(gòu)，它包括初始混凝土層、拱肋和拱肋骨架， 其特征是所述的拱肋骨架包括拱肋錨桿、第一縱向短鋼筋和環(huán)向鋼筋，各拱肋錨桿的一端 均伸入初始混凝土層的內(nèi)部，另一端與各拱肋錨桿所在列的第一縱向短鋼筋的對(duì)應(yīng)位置連 接，各連接點(diǎn)所在各行的軌跡上連接有環(huán)向鋼筋。 本實(shí)用新型的拱肋骨架還包括第二縱向短鋼筋，第二縱向短鋼筋安裝在各環(huán)向鋼 筋之間。 本實(shí)用新型的拱肋錨桿、該拱肋錨桿所在列的第一縱向短鋼筋和該拱肋錨桿所在行的環(huán)向鋼筋之間，兩兩夾角均為90。。 本實(shí)用新型的有益效果 本實(shí)用新型提供簡(jiǎn)單、可靠、施工便捷的軟弱圍巖支護(hù)結(jié)構(gòu)。它的拱肋錨桿、鋼筋 及分層噴射混凝土形成的拱肋三者共同聯(lián)合受力，支護(hù)效果好。 本實(shí)用新型的錨桿施工、鋼筋敷設(shè)、焊接、噴混凝土均是成熟、方便、可靠的施工工 藝，噴混凝土形成的拱肋等強(qiáng)時(shí)間短，拱肋與拱肋錨桿、環(huán)向鋼筋、縱向短鋼筋組成的焊接 骨架共同協(xié)調(diào)受力。因此，本實(shí)用新型提供的支護(hù)結(jié)構(gòu)可快速提供支護(hù)力，確保施工期安 全，且可以充分發(fā)揮圍巖自承能力以降低支護(hù)成本。 本實(shí)用新型的支護(hù)結(jié)構(gòu)在施工與開挖之間干擾小，在滿足軟弱圍巖所需支護(hù)強(qiáng) 度、剛度的同時(shí)，可以最大限度的縮短工期。

圖1是本實(shí)用新型的橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本實(shí)用新型的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)放大示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。 如圖1所示，一種用于軟弱圍巖支護(hù)的鋼筋拱肋結(jié)構(gòu)，它包括初始混凝土層、噴射 混凝土層形成的拱肋和拱肋骨架。洞室開挖、清撬完成后，初噴混凝土及時(shí)封閉巖面，拱肋 錨桿1的一端均伸入初始混凝土層的內(nèi)部，另一端外部，各拱肋錨桿1的露在外面的一端與 各拱肋錨桿1所在列的第一縱向短鋼筋2的對(duì)應(yīng)位置連接，各連接點(diǎn)所在各行的軌跡上連 接有環(huán)向鋼筋3。外露著一定長(zhǎng)度的拱肋錨桿1、焊接于拱肋錨桿1上的第一縱向短鋼筋2、 點(diǎn)焊于第一縱向短鋼筋2上的環(huán)向鋼筋3，此三者共同構(gòu)成拱肋骨架，待骨架敷設(shè)完成后分 層噴射混凝土至預(yù)定厚度以形成拱肋。自此，錨桿、鋼筋、噴混凝土三者組成一聯(lián)合支撐結(jié) 構(gòu)，如圖1-3所示。 首先，及時(shí)初噴混凝土，在一定程度上恢復(fù)圍巖原本的三向受力狀態(tài)，同時(shí)也使施 工人員、設(shè)備的安全狀況得到改善，還可緩解開挖面的不平整度。其次，拱肋的鋼筋骨架不 同與鋼格柵和型鋼拱架需預(yù)先制作，其可以現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)實(shí)際開挖面緊貼圍巖敷設(shè)，支撐效果 好。再者，拱肋不同于鋼筋混凝土襯砌需要支立模板，采用分層噴射混凝土至預(yù)定厚度形 成，施工方便，與開挖施工之間干擾小。最后，拱肋錨桿、環(huán)向鋼筋、縱向短鋼筋組成的焊接 骨架和混凝土層形成的拱肋共同協(xié)調(diào)受力，充分發(fā)揮承載拱效應(yīng)。
具體實(shí)施時(shí)時(shí) 1)當(dāng)洞室頂拱開挖揭示圍巖呈軟弱、破碎狀態(tài)時(shí)，及時(shí)初噴一層混凝土以封閉巖
面，在一定程度上恢復(fù)圍巖原本的三向受力狀態(tài)，同時(shí)改善開挖面的不平整度。 2)按設(shè)計(jì)要求參數(shù)施工系統(tǒng)錨桿，錨桿布設(shè)的間距須和拱肋布設(shè)的間距相協(xié)調(diào)，
兼做拱肋錨桿的系統(tǒng)錨桿需外露一定長(zhǎng)度伸入初始混凝土層內(nèi)，拱肋錨桿外露長(zhǎng)度根據(jù)拱
肋厚度確定。 3)于拱肋錨桿外露端焊接縱向短鋼筋，其長(zhǎng)度依據(jù)拱肋寬度確定；將環(huán)向鋼筋焊接于第一縱向短鋼筋上，環(huán)向鋼筋的形式依據(jù)洞室頂拱實(shí)際開挖面確定，根數(shù)根據(jù)拱肋寬 度確定；再于環(huán)向鋼筋的兩拱肋錨桿之間的區(qū)域焊接第二縱向短鋼筋，間距依需要確定。 4)待拱肋錨桿、縱向短鋼筋、環(huán)向鋼筋全部就位以后，分層噴射混凝土至預(yù)定厚度 以形成拱肋。 本實(shí)用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求一種用于軟弱圍巖支護(hù)的鋼筋拱肋結(jié)構(gòu)，它包括初始混凝土層、拱肋和拱肋骨架，其特征是所述的拱肋骨架包括拱肋錨桿(1)、第一縱向短鋼筋(2)和環(huán)向鋼筋(3)，各拱肋錨桿(1)的一端均伸入初始混凝土層的內(nèi)部，另一端與各拱肋錨桿(1)所在列的第一縱向短鋼筋(2)的對(duì)應(yīng)位置連接，各連接點(diǎn)所在各行的軌跡上連接有環(huán)向鋼筋(3)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于軟弱圍巖支護(hù)的鋼筋拱肋結(jié)構(gòu)，其特征是所述的拱肋骨 架還包括第二縱向短鋼筋(4)，第二縱向短鋼筋(4)安裝在各環(huán)向鋼筋(3)之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于軟弱圍巖支護(hù)的鋼筋拱肋結(jié)構(gòu)，其特征是所述的拱肋錨 桿(1)、該拱肋錨桿(1)所在列的第一縱向短鋼筋(2)和該拱肋錨桿(1)所在行的環(huán)向鋼筋 (3)之間，兩兩夾角均為90° 。
專利摘要一種用于軟弱圍巖支護(hù)的鋼筋拱肋結(jié)構(gòu)，它包括初始混凝土層、拱肋和拱肋骨架，所述的拱肋骨架包括拱肋錨桿(1)、第一縱向短鋼筋(2)和環(huán)向鋼筋(3)，各拱肋錨桿(1)的一端均伸入初始混凝土層的內(nèi)部，另一端與各拱肋錨桿(1)所在列的第一縱向短鋼筋(2)的對(duì)應(yīng)位置連接，各連接點(diǎn)所在各行的軌跡上連接有環(huán)向鋼筋(3)。本實(shí)用新型具有簡(jiǎn)單、可靠和施工便捷的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E21D11/00GK201521305SQ20092004868
公開日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2009年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月27日
發(fā)明者張春生, 徐文仙, 戚海峰, 江亞麗, 江根有, 蔣海云, 鄭全春, 郭惠民 申請(qǐng)人:華東宜興抽水蓄能有限公司;中國(guó)水電顧問(wèn)集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院