本發(fā)明涉及一種隧道鋼支撐支護(hù)壓模噴射混凝土施工技術(shù)及支護(hù)模，特別是一種隧道鋼支撐初期支護(hù)壓模噴射混凝土施工技術(shù)及初支壓模。

背景技術(shù)：

常規(guī)隧道鋼支撐初期支護(hù)噴射混凝土回彈率高達(dá)25%以上，如何減少隧道施工回彈率，是當(dāng)今公路隧道施工廣大技術(shù)人員不斷探索的迫切問(wèn)題。隧道不良地質(zhì)地段使用鋼支撐進(jìn)行初期支護(hù)的工程數(shù)量越來(lái)越多，使用隧道鋼支撐初期支護(hù)簡(jiǎn)易模噴混凝土施工技術(shù)，有效減少了噴射回彈率，可適當(dāng)減少速凝劑的參量，如此就可以降低施工成本；隧道鋼支撐支護(hù)壓模噴射混凝土施工過(guò)程中適當(dāng)增大混凝土水灰比，可提高混凝土的流動(dòng)性，使得噴射混凝土均勻、密實(shí)，提高其強(qiáng)度；因噴射距離短，可適當(dāng)降低風(fēng)壓以減少能耗。

由于隧道初期支護(hù)必須緊跟開(kāi)挖面及時(shí)施作，以減少?lài)鷰r暴露時(shí)間及抑制圍巖變形，隧道新型噴射混凝土設(shè)備購(gòu)置費(fèi)用高昂，若項(xiàng)目隧道噴射混凝土數(shù)量不多，基于節(jié)約成本的角度考慮，不宜采用新型噴射混凝土設(shè)備進(jìn)行規(guī)?；膰娚浠炷磷鳂I(yè)，因此，隧道鋼支撐支護(hù)壓模噴射混凝土施工隧技術(shù)，是有效節(jié)約施工成本的綠色環(huán)保隧道初期支護(hù)技術(shù)，開(kāi)展相關(guān)試驗(yàn)和工藝研究，并推廣應(yīng)用，對(duì)解決目前噴射混凝土的背后空洞、強(qiáng)度及平整度問(wèn)題，具有重大意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供一種隧道鋼支撐初期支護(hù)壓模噴射混凝土施工技術(shù)及支護(hù)模。本發(fā)明具有工藝簡(jiǎn)單，施工快速，回彈率低，節(jié)約施工成本，安全性高的特點(diǎn)。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種隧道鋼支撐初期支護(hù)壓模噴射混凝土施工技術(shù)，包括如下步驟：

（1）錨桿施工：在隧道壁上按照設(shè)計(jì)間距進(jìn)行錨桿孔施工，在孔深、孔內(nèi)清洗檢查驗(yàn)收合格后進(jìn)行錨桿灌注施工；

（2）外層鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)施工：在錨桿達(dá)到使用強(qiáng)度要求后進(jìn)行鋪設(shè)外層鋼筋網(wǎng)施工，鋼筋網(wǎng)緊貼巖面，鋼筋網(wǎng)在遇錨桿時(shí)固定在錨桿上；

（3）鋼拱架安裝：將按照隧道斷面尺寸加工成型的鋼拱架安裝在隧道內(nèi)；

（4）里層鋼筋網(wǎng)安裝：將里層鋼筋網(wǎng)安裝在鋼拱架之間，兩側(cè)固定在鋼拱架上；

（5）壓模板到鋼拱架上并安裝固定、噴射混凝土：從鋼拱架兩側(cè)底部開(kāi)始，把可拆卸模板壓到拱架上并安裝固定好，形成混凝土倉(cāng)，將混凝土以垂直于巖面的方式噴入混凝土倉(cāng)，待混凝土凝固后拆除模板并循環(huán)壓入和安裝固定于未噴混凝土部分的鋼拱架上，進(jìn)行連續(xù)噴射作業(yè)。

前述的隧道鋼支撐初期支護(hù)模噴混凝土施工技術(shù)，所述可拆卸模板安裝間距15-25公分，每次安裝8-12塊，噴射高度1.2-3米。

前述的隧道鋼支撐初期支護(hù)壓模噴射混凝土施工技術(shù)，所述可拆卸模板安裝間距20公分，每次安裝10塊，噴射高度2米。

前述的隧道鋼支撐初期支護(hù)壓模噴射混凝土施工技術(shù)，所述可拆卸模板通過(guò)插銷(xiāo)套鎖方式固定在鋼拱架上。

前述的隧道鋼支撐初期支護(hù)壓模噴射混凝土施工技術(shù)，所述步驟（5）中的混凝土按重量份計(jì)，由水泥378-430份、碎石843-869份、砂842-868份、速凝劑22.6-25.8份和水185份組成。

前述的隧道鋼支撐初期支護(hù)壓模噴射混凝土施工技術(shù)，所述混凝土按重量份計(jì)，由水泥402份、碎石857份、砂856份、速凝劑24.12份和水185份組成。

前述的隧道鋼支撐初期支護(hù)壓模噴射混凝土施工技術(shù)，所述步驟（5）中，噴射時(shí)，噴嘴垂直于巖面，距受?chē)娒?.8～1.2m，呈螺旋移動(dòng)，風(fēng)壓0.5～0.7MPa。

前述的隧道鋼支撐初期支護(hù)壓模噴射混凝土施工技術(shù)，所述步驟（5）中，噴射時(shí)，速凝劑在噴嘴處摻入。

一種實(shí)現(xiàn)前述的隧道鋼支撐初期支護(hù)壓模噴射混凝土施工技術(shù)的初支壓模，包括有分布在隧道壁內(nèi)的錨桿，錨桿的一端伸出隧道壁并連接有緊貼隧道壁的外層鋼筋網(wǎng)，外層鋼筋網(wǎng)外沿隧道延伸方向均布有鋼拱架，相鄰鋼拱架之間設(shè)有里層鋼筋網(wǎng)，相鄰鋼拱架外設(shè)有可拆卸模板。

前述的隧道鋼支撐初支護(hù)模，所述鋼拱架為工字鋼，所述可拆卸模板上設(shè)有鋼套管，鋼套管經(jīng)U型鐵板固定，鋼管套內(nèi)設(shè)置圓鋼插銷(xiāo)，圓鋼插銷(xiāo)的頂端設(shè)有環(huán)形套。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明的技術(shù)施工工藝簡(jiǎn)單，操作方便，僅需2-3個(gè)熟練工人即可。

2、本施工工藝是一種施工技術(shù)創(chuàng)新，施工簡(jiǎn)單，可減少回彈率（可降低至4%以?xún)?nèi)），是環(huán)保而且節(jié)約成本的施工工藝。本工藝綜合計(jì)算比傳統(tǒng)工藝至少節(jié)約成本約10%，是現(xiàn)如今高速公路大力提倡的綠色環(huán)保施工技術(shù)。

3、本發(fā)明安全性高，特別適合于不良地質(zhì)條件下的鋼拱架初期支護(hù)施工。

4、本發(fā)明通過(guò)使用可拆卸模板，當(dāng)澆筑完一段后，可將該段的模板拆卸至下一段繼續(xù)使用，減少了模板的用量，進(jìn)一步節(jié)約了成本。

5、本發(fā)明施工簡(jiǎn)便，同普通噴射混凝土相比，由于壓模噴射混凝土初凝和終凝時(shí)間較短，模板承受的澆筑荷載相對(duì)較小，澆筑過(guò)程中的大部分施工荷載已經(jīng)由“錨桿+鋼筋網(wǎng)+鋼拱架+鋼筋網(wǎng)”形成的聯(lián)合支護(hù)體系承擔(dān)，所以，不需要像普通混凝土那樣復(fù)雜的模板支撐承載結(jié)構(gòu)。

6、發(fā)明人通過(guò)對(duì)可拆卸模板的壓入和安裝固定間距和每次安裝的塊數(shù)進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，經(jīng)本發(fā)明技術(shù)方案所述的方式進(jìn)行施工，其施工過(guò)程更加方便。

附圖說(shuō)明

附圖1為本發(fā)明隧道鋼支撐初期支護(hù)噴射混凝土壓模的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2為噴射混凝土?xí)r可拆卸模板的安裝示意圖；

附圖3為可拆卸模板的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖4為可拆卸模板的剖視圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：1-錨桿，2-外層鋼筋網(wǎng)，3-鋼拱架，4-里層鋼筋網(wǎng)，5-可拆卸模板，6-鋼管套，7-U型鐵板，8-圓鋼插銷(xiāo)。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的實(shí)施例

實(shí)施例1：一種隧道鋼支撐初期支護(hù)壓模噴射混凝土施工技術(shù)，包括如下步驟：

（1）對(duì)松動(dòng)巖塊以及對(duì)設(shè)計(jì)斷面超欠挖的地方進(jìn)行清理，同時(shí)需要對(duì)巖面進(jìn)行高壓水清洗；

（2）錨桿施工：在清洗后的隧道壁上按照設(shè)計(jì)間距進(jìn)行錨桿孔施工，在孔深、孔內(nèi)清洗檢查驗(yàn)收合格后進(jìn)行錨桿灌注施工；

（3）外層鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)施工：在錨桿達(dá)到使用強(qiáng)度要求后進(jìn)行鋪設(shè)外層鋼筋網(wǎng)施工，鋼筋網(wǎng)緊貼巖面，鋼筋網(wǎng)在遇錨桿時(shí)固定在錨桿上；

（4）鋼拱架安裝：將按照隧道斷面尺寸加工成型的鋼拱架安裝在隧道內(nèi)；

（5）里層鋼筋網(wǎng)安裝：將里層鋼筋網(wǎng)安裝在鋼拱架之間，兩側(cè)固定在鋼拱架上；

（6）壓模板到鋼拱架上并安裝固定、噴射混凝土：從鋼拱架兩側(cè)底部開(kāi)始，把可拆卸模板壓到拱架上并安裝固定好（可拆卸模板通過(guò)插銷(xiāo)套鎖方式固定在鋼拱架上），形成混凝土倉(cāng)，將混凝土以垂直于巖面的方式噴入混凝土倉(cāng)，待混凝土凝固后拆除模板并循環(huán)壓入和安裝固定于未噴混凝土部分的鋼拱架上，進(jìn)行連續(xù)噴射作業(yè)；

（7）噴射作業(yè)結(jié)束，混凝土凝固后還需進(jìn)行拆后補(bǔ)噴，在拆除模板后將混凝土表面補(bǔ)噴平整。

所述可拆卸模板安裝間距20公分，每次安裝10塊，噴射高度2米。

所述步驟（6）中的混凝土按重量份計(jì)，由水泥402份、碎石857份、砂856份、速凝劑24.12份和水185份組成。

所述步驟（6）中，噴射時(shí)，噴嘴垂直于巖面，距受?chē)娒?m，呈螺旋移動(dòng)，風(fēng)壓0.6MPa。

所述步驟（6）中，噴射時(shí)，液態(tài)速凝劑在噴嘴處摻入。

實(shí)施例2：一種隧道鋼支撐初期支護(hù)壓模噴射混凝土施工技術(shù)，包括如下步驟：

（1）錨桿施工：在清洗后的隧道壁上按照設(shè)計(jì)間距進(jìn)行錨桿孔施工，在孔深、孔內(nèi)清洗檢查驗(yàn)收合格后進(jìn)行錨桿灌注施工；

（2）外層掛鋼筋網(wǎng)施工：在錨桿達(dá)到使用強(qiáng)度要求后進(jìn)行掛外層鋼筋網(wǎng)施工，鋼筋網(wǎng)緊貼巖面，鋼筋網(wǎng)在遇錨桿時(shí)固定在錨桿上；

（3）鋼拱架安裝：將按照隧道斷面尺寸加工成型的鋼拱架安裝在隧道內(nèi)；

（4）里層鋼筋網(wǎng)安裝：將里層鋼筋網(wǎng)安裝在鋼拱架之間，兩側(cè)固定在鋼拱架上；

（5）壓模板到鋼拱架上并安裝固定、噴射混凝土：從鋼拱架兩側(cè)底部開(kāi)始，把可拆卸模板壓到拱架上并安裝固定好（可拆卸模板通過(guò)插銷(xiāo)套鎖方式固定在鋼拱架上），形成混凝土倉(cāng)，將混凝土以垂直于巖面的方式噴入混凝土倉(cāng)，待混凝土凝固后拆除模板并循環(huán)壓入和安裝固定于未噴混凝土部分的鋼拱架上，進(jìn)行連續(xù)噴射作業(yè)；

（6）噴射作業(yè)結(jié)束，混凝土凝固后還需進(jìn)行拆后補(bǔ)噴，在拆除模板后將混凝土表面補(bǔ)噴平整。

所述可拆卸模板安裝間距15公分，每次安裝8塊，噴射高度1.2米。

所述步驟（5）中的混凝土按重量份計(jì)，由水泥378份、碎石869份、砂868劑22.6份和水185份組成。

所述步驟（5）中，噴射時(shí)，噴嘴垂直于巖面，距受?chē)娒?.8m，呈螺旋移動(dòng)，風(fēng)壓0.5MPa。

所述步驟（5）中，噴射時(shí)，液態(tài)速凝劑在噴嘴處摻入。

實(shí)施例3：一種隧道鋼支撐初期支護(hù)壓模噴射混凝土施工技術(shù)，包括如下步驟：

（1）對(duì)松動(dòng)巖塊以及對(duì)設(shè)計(jì)斷面超欠挖的地方進(jìn)行清理，同時(shí)需要對(duì)巖面進(jìn)行高壓水清洗；

（2）錨桿施工：在清洗后的隧道壁上按照設(shè)計(jì)間距進(jìn)行錨桿孔施工，在孔深、孔內(nèi)清洗檢查驗(yàn)收合格后進(jìn)行錨桿灌注施工；

（3）外層掛鋼筋網(wǎng)施工：在錨桿達(dá)到使用強(qiáng)度要求后進(jìn)行掛外層鋼筋網(wǎng)施工，鋼筋網(wǎng)緊貼巖面，鋼筋網(wǎng)在遇錨桿時(shí)固定在錨桿上；

（4）鋼拱架安裝：將按照隧道斷面尺寸加工成型的鋼拱架安裝在隧道內(nèi)；

（5）里層鋼筋網(wǎng)安裝：將里層鋼筋網(wǎng)安裝在鋼拱架之間，兩側(cè)固定在鋼拱架上；

（6）壓模板到鋼拱架上并安裝固定、噴射混凝土：從鋼拱架兩側(cè)底部開(kāi)始，把可拆卸模板壓到拱架上并安裝固定好（可拆卸模板通過(guò)插銷(xiāo)套鎖方式固定在鋼拱架上），形成混凝土倉(cāng)，將混凝土以垂直于巖面的方式噴入混凝土倉(cāng)，待混凝土凝固后拆除模板并循環(huán)壓入和安裝固定于未噴混凝土部分的鋼拱架上，進(jìn)行連續(xù)噴射作業(yè)。

所述可拆卸模板安裝間距25公分，每次安裝12塊，噴射高度3米。

所述步驟（6）中的混凝土按重量份計(jì)，由水泥430份、碎石843份、砂842份、速凝劑25.8份和水185份組成。

所述步驟（6）中，噴射時(shí)，噴嘴垂直于巖面，距受?chē)娒?.2m，呈螺旋移動(dòng)，風(fēng)壓0.7MPa。

所述步驟（6）中，噴射時(shí)，液態(tài)速凝劑在噴嘴處摻入。

實(shí)施例4：一種實(shí)現(xiàn)上述的隧道鋼支撐初期支護(hù)壓模噴射混凝土施工技術(shù)的初支壓模，如附圖1-4所示，包括有分布在隧道壁內(nèi)的錨桿1，錨桿1的一端伸出隧道壁并連接有緊貼隧道壁的外層鋼筋網(wǎng)2，外層鋼筋網(wǎng)2外沿隧道延伸方向均布有鋼拱架3，相鄰鋼拱架3之間設(shè)有里層鋼筋網(wǎng)4，相鄰鋼拱架3外設(shè)有可拆卸模板5。

所述鋼拱架3為工字鋼，所述可拆卸模板5上設(shè)有鋼套管6，鋼套管6經(jīng)U型鐵板7固定，鋼管套6內(nèi)設(shè)置圓鋼插銷(xiāo)8，圓鋼插銷(xiāo)8的頂端設(shè)有環(huán)形套9。