本發(fā)明涉及地下工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種基于鎖腳墊板的高密度地層隧道初襯支護(hù)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

我國是一個幅員遼闊、地質(zhì)條件復(fù)雜的國家。隨著大規(guī)模、現(xiàn)代化、高標(biāo)準(zhǔn)的城市化建設(shè)、交通運(yùn)輸工程建設(shè)、水利水電工程建設(shè)、礦物開采，使我國地下工程建設(shè)日益增多，在大規(guī)?；A(chǔ)工程建設(shè)中，隧道工程得到了快速發(fā)展，隧道數(shù)量越來越多，長度越來越長。隨著隧道工程數(shù)量和建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，不可避免地會遇到軟弱地層。隧道穿越軟弱地層，由于圍巖穩(wěn)定性差及人為的對隧道圍巖的穩(wěn)定性判別失誤，或開挖與支護(hù)不當(dāng)，則隧道可能出現(xiàn)過大變形甚至發(fā)生失穩(wěn)、塌方。傳統(tǒng)的隧道初襯拱腳采用鎖腳錨桿將拱腳上部的一部分力傳至地層深處，但在強(qiáng)風(fēng)化巖、砂卵石等密實度高、自立性好的地層中，錨桿施工較困難。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種一種基于鎖腳墊板的高密度地層隧道初襯支護(hù)結(jié)構(gòu)

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種基于鎖腳墊板的高密度地層隧道初襯支護(hù)結(jié)構(gòu)，主要包括超前支護(hù)結(jié)構(gòu)、鋼格柵拱腳架、鎖腳墊板，所述鎖腳墊板分為上層墊板、下層墊板、拱形緩沖條、彈簧柱、限位預(yù)留孔，所述超前支護(hù)結(jié)構(gòu)緊貼所述鋼格柵拱腳架的外圍，所述鎖腳墊板位于鋼格柵拱腳架的拱腳下方，所述拱形緩沖條有兩個，交插式位于所述上層墊板和下層墊板之間，拱形緩沖條的頂點與上層墊板和下層墊板通過焊接連接，拱形緩沖條的底腳與上層墊板和下層墊板通過高強(qiáng)螺栓連接，所述高強(qiáng)螺栓位于所述限位預(yù)留孔內(nèi)，所述彈簧柱焊接在上層墊板和下層墊板的中間位置。

進(jìn)一步的，所述鎖腳墊板為鋼材墊板，鋼材型號為Q420或Q275，兩種鋼材在強(qiáng)度和韌度上都比較強(qiáng)，能夠承受一定的應(yīng)力。

進(jìn)一步的，所述拱形緩沖條的矢弦比為0.3-0.4，適宜的矢弦比能發(fā)揮最大的緩沖效果。

進(jìn)一步的，所述限位預(yù)留孔的預(yù)留活動尺寸為所述高強(qiáng)螺栓直徑的0.5-1.5倍，為受力擠壓變形預(yù)留活動位置，避免緩沖結(jié)構(gòu)因過強(qiáng)壓力而損壞。

進(jìn)一步的，所述鋼格柵拱腳架采用焊接或高強(qiáng)螺栓連接。

進(jìn)一步的，所述下層墊板的側(cè)面設(shè)有刻度線，便于觀察底板下陷尺寸。

本發(fā)明的使用方法為：做好施工準(zhǔn)備，根據(jù)地層情況打設(shè)超前支護(hù)，上臺階開挖，預(yù)留核心土，確保一定的核心土高度和寬度，清除拱腳虛渣，安裝鎖腳墊板，將墊板墊平壓實，一榀一打設(shè)，將鋼格柵拱腳架設(shè)在墊板上，及時噴射混凝土，形成封閉環(huán)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明主要對傳統(tǒng)鎖腳錨桿進(jìn)行改進(jìn)，通過在拱腳設(shè)置墊板，利用拱形緩沖條和彈簧柱兩重緩沖部件分散拱腳受力，避免產(chǎn)生應(yīng)力集中，并且施工設(shè)備簡單，易于控制，不需要鉆孔注漿，避免了目前不論遇到什么地層都采用注漿工藝，從而加快了施工速度，實現(xiàn)了拱腳擴(kuò)大接觸面積減小應(yīng)力集中又經(jīng)濟(jì)實用的目標(biāo)。隧道鎖腳墊板取代傳統(tǒng)鎖腳錨桿工藝簡單，施工前后工序銜接緊密，可操作性強(qiáng)，并可根據(jù)地層情況調(diào)整墊板大小，避免產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中，也可以回收資源。本發(fā)明主要針對超靜定橋梁頂升設(shè)計的一種隧道初襯鎖腳墊板結(jié)構(gòu)，該技術(shù)施工具有以下特點：1)適應(yīng)于強(qiáng)風(fēng)化巖、砂卵石等密實度高、自立性好的地層；2)上臺階封閉成環(huán)前可有效控制初襯及地層沉降；3)可操作性強(qiáng)，工效高；4)可回收、重復(fù)使用；5)設(shè)備簡單，經(jīng)濟(jì)實用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)安裝示意圖；

圖2是本發(fā)明鎖腳墊板的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1-超前支護(hù)結(jié)構(gòu)、2-鋼格柵拱腳架、3-鎖腳墊板、4-上層墊板、5-下層墊板、6-拱形緩沖條、7-彈簧柱、8-限位預(yù)留孔、9-高強(qiáng)螺栓。

具體實施方式：

現(xiàn)結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的具體實施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。

一種基于鎖腳墊板的高密度地層隧道初襯支護(hù)結(jié)構(gòu)，主要包括超前支護(hù)結(jié)構(gòu)1、鋼格柵拱腳架2、鎖腳墊板3，其中，所述鋼格柵拱腳架2采用焊接或高強(qiáng)螺栓連接。其中，所述鎖腳墊板3為鋼材墊板，鋼材型號為Q420或Q275，兩種鋼材在強(qiáng)度和韌度上都比較強(qiáng)，能夠承受一定的應(yīng)力。所述鎖腳墊板3分為上層墊板4、下層墊板5、拱形緩沖條6、彈簧柱7、限位預(yù)留孔8，其中，所述拱形緩沖條6的矢弦比為0.35，適宜的矢弦比能發(fā)揮最大的緩沖效果。其中，所述下層墊板5的側(cè)面設(shè)有刻度線10，便于觀察底板下陷尺寸。所述超前支護(hù)結(jié)構(gòu)1緊貼所述鋼格柵拱腳架2的外圍，所述鎖腳墊板3位于鋼格柵拱腳架2的拱腳下方，所述拱形緩沖條6有兩個，交插式位于所述上層墊板4和下層墊板5之間，拱形緩沖條1的頂點與上層墊板4和下層墊板5通過焊接連接，拱形緩沖條1的底腳與上層墊板4和下層墊板5通過高強(qiáng)螺栓9連接，所述高強(qiáng)螺栓9位于所述限位預(yù)留孔8內(nèi)，其中，所述限位預(yù)留孔8的預(yù)留活動尺寸為所述高強(qiáng)螺栓9直徑的1倍，為受力擠壓變形預(yù)留活動位置，避免緩沖結(jié)構(gòu)因過強(qiáng)壓力而損壞。所述彈簧柱7焊接在上層墊板4和下層墊板5的中間位置。

本發(fā)明的使用方法為：做好施工準(zhǔn)備，根據(jù)地層情況打設(shè)超前支護(hù)1，上臺階開挖，預(yù)留核心土，確保一定的核心土高度和寬度，清除拱腳虛渣，安裝鎖腳墊板3，將墊板墊平壓實，一榀一打設(shè)，將鋼格柵拱腳架2設(shè)在墊板上，及時噴射混凝土，形成封閉環(huán)。

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。