本實(shí)用新型專利技術(shù)公開(kāi)了一種隧道拱頂空腔防護(hù)與加強(qiáng)裝置，包括加強(qiáng)鋼架、土工格柵網(wǎng)片、預(yù)埋灌注混凝土套管、預(yù)埋吹砂套管、防滑組塊和豎向連接桿；所述加強(qiáng)鋼架設(shè)于空腔區(qū)下方相鄰的已支護(hù)鋼支撐的頂部上，并通過(guò)防滑組塊固定；所述土工格柵網(wǎng)片設(shè)于加強(qiáng)鋼架上；所述豎向連接桿設(shè)于加強(qiáng)鋼架上并貫穿其伸入原設(shè)計(jì)的初期支護(hù)內(nèi)；所述預(yù)埋灌注混凝土套管和預(yù)埋吹砂套管按梅花形交替布置，固定于加強(qiáng)鋼架的側(cè)面。本實(shí)用新型專利技術(shù)安裝快速，結(jié)構(gòu)安全可靠，在原設(shè)計(jì)的初期支護(hù)的基礎(chǔ)上，可在拱頂空腔區(qū)從下到上形成“加強(qiáng)鋼架混凝土層+素混凝土層+輕質(zhì)材料填充層(柔性緩沖層)”的多層加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，能夠有效的保證拱頂空腔的結(jié)構(gòu)安全。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)屬于隧道施工領(lǐng)域，具體涉及一種隧道拱頂空腔防護(hù)與加強(qiáng)裝置，適用于公路、鐵路、水利、采礦等領(lǐng)域中的隧道施工中出現(xiàn)的拱頂空腔的施工處理。
技術(shù)介紹
在隧道工程的開(kāi)挖掘進(jìn)過(guò)程中，常見(jiàn)的由于圍巖坍塌或者超挖、超爆等施工控制不精確，或溶洞、溶穴等不良地質(zhì)導(dǎo)致的拱頂空腔，不僅會(huì)形成結(jié)構(gòu)安全隱患，如果處置不當(dāng)還會(huì)威脅到施工安全。為了確保施工過(guò)程中生命財(cái)產(chǎn)安全及隧道建成通車后運(yùn)營(yíng)安全，需要對(duì)隧道拱頂空洞進(jìn)行處理。目前常用的處理方法是掛網(wǎng)錨噴，即在軟弱圍巖上打設(shè)錨桿，在錨桿上掛網(wǎng)噴砼，對(duì)軟弱圍巖進(jìn)行加固。但該方法不足以保證結(jié)構(gòu)的安全，常有拱頂二次塌落造成人員傷亡事故發(fā)生。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種安裝快速，結(jié)構(gòu)安全可靠的隧道拱頂空腔防護(hù)與加強(qiáng)裝置。本技術(shù)采用的技術(shù)方案為：一種隧道拱頂空腔防護(hù)與加強(qiáng)裝置，包括加強(qiáng)鋼架、土工格柵網(wǎng)片、預(yù)埋灌注混凝土套管、預(yù)埋吹砂套管、防滑組塊和豎向連接桿；所述加強(qiáng)鋼架設(shè)于空腔區(qū)下方相鄰的已支護(hù)鋼支撐的頂部上，并通過(guò)防滑組塊固定；所述土工格柵網(wǎng)片設(shè)于加強(qiáng)鋼架上；所述豎向連接桿設(shè)于加強(qiáng)鋼架上并貫穿其伸入原設(shè)計(jì)的初期支護(hù)內(nèi)；所述預(yù)埋灌注混凝土套管和預(yù)埋吹砂套管按梅花形交替布置，固定于加強(qiáng)鋼架的側(cè)面。所述加強(qiáng)鋼架由上下兩層鋼架拼裝而成，上層加強(qiáng)鋼架的側(cè)面上部焊有豎向螺栓。所述防滑組塊包括角鋼和豎向彎鉤，角鋼的一面焊接在鋼支撐上，另一面焊接在加強(qiáng)鋼架的四個(gè)角上。所述豎向連接桿上設(shè)有掛鉤，通過(guò)該掛鉤固定于加強(qiáng)鋼架上；豎向連接桿頂部高出土工格柵網(wǎng)片至少30厘米，下部伸入初期支護(hù)的部分至少20厘米。所述土工格柵網(wǎng)片上設(shè)有掛鉤，相鄰的土工格柵網(wǎng)片通過(guò)掛鉤限制相對(duì)移動(dòng)；下部的
土工格柵網(wǎng)片通過(guò)該掛鉤和下層加強(qiáng)鋼架固定，上部的土工格柵網(wǎng)片通過(guò)所述豎向螺栓固定于上層加強(qiáng)鋼架的頂部；土工格柵網(wǎng)片上設(shè)有預(yù)留孔，該預(yù)留孔緊靠加強(qiáng)鋼架的側(cè)面布置。所述預(yù)埋灌注混凝土套管和預(yù)埋吹砂套管安裝于土工格柵網(wǎng)片的預(yù)留孔內(nèi)，下端設(shè)有圓環(huán)，中部設(shè)有磁鐵環(huán)，通過(guò)該磁鐵環(huán)固定于加強(qiáng)鋼架側(cè)面；預(yù)埋灌注混凝土套管和預(yù)埋吹砂套管頂部和頂部均用薄膜封口，頂部高于所述預(yù)留孔頂部，底部低于初期支護(hù)內(nèi)壁；預(yù)埋吹砂套管頂部設(shè)有止回板。所述預(yù)埋灌注混凝土套管和預(yù)埋吹砂套管為塑料管，中上部設(shè)有螺紋，二者均通過(guò)螺紋與磁鐵環(huán)連接。所述加強(qiáng)鋼架和土工格柵網(wǎng)片上噴射混凝土，通過(guò)所述預(yù)埋灌注混凝土套管壓灌素混凝土，通過(guò)預(yù)埋吹砂套管泵入輕質(zhì)球狀顆粒填充物。本技術(shù)的有益效果為：1、在原設(shè)計(jì)的初期支護(hù)的基礎(chǔ)上，可在拱頂空腔區(qū)從下到上形成“加強(qiáng)鋼架混凝土層+素混凝土層+輕質(zhì)材料填充層(柔性緩沖層)”的多層加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，能夠有效的保證拱頂空腔的結(jié)構(gòu)安全。2、本技術(shù)安裝簡(jiǎn)便，豎向連接桿貫穿著三層結(jié)構(gòu)和初期支護(hù)，將三個(gè)結(jié)構(gòu)層形成整體，并且和初期支護(hù)連接在一起共同受力，形成一個(gè)整體的拱頂永久承載安全防護(hù)結(jié)構(gòu)，為穿越拱頂空腔的施工人員提供安全保障。3、輕質(zhì)材料填充層(柔性緩沖層)部分或全部填充本裝置上部的空腔，一方面可以減輕本裝置承受的重量，另一方面可以對(duì)可能發(fā)生的拱頂圍巖坍塌進(jìn)行緩沖，減弱其對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的沖擊力和振動(dòng)力，使圍巖逐漸趨于自穩(wěn)。4、可以根據(jù)實(shí)際情況，通過(guò)調(diào)整預(yù)埋灌注混凝土套管和預(yù)埋吹砂套管的長(zhǎng)度來(lái)控制素混凝土層+輕質(zhì)材料填充層(柔性緩沖層)的厚度，以確保結(jié)構(gòu)安全的可靠性。附圖說(shuō)明圖1是本技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的俯視圖；圖示說(shuō)明：1-加強(qiáng)鋼架、2-土工格柵網(wǎng)片、3-預(yù)埋灌注混凝土套管、4-防滑組塊、5-豎向連接桿、6-預(yù)埋吹砂套管、7-鋼支撐。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖，對(duì)本技術(shù)進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1和圖2所示，一種隧道拱頂空腔防護(hù)與加強(qiáng)裝置，包括加強(qiáng)鋼架(1)、土工格柵網(wǎng)片(2)、預(yù)埋灌注混凝土套管(3)、預(yù)埋吹砂套管(6)、防滑組塊(4)和豎向連接桿(5)；所述加強(qiáng)鋼架(1)設(shè)于空腔區(qū)下方相鄰的兩個(gè)已支護(hù)鋼支撐(7)的頂部上，并通過(guò)防滑組塊(4)固定；所述土工格柵網(wǎng)片(2)設(shè)于加強(qiáng)鋼架(1)上；所述豎向連接桿(5)設(shè)于加強(qiáng)鋼架(1)上并貫穿其伸入原設(shè)計(jì)的初期支護(hù)內(nèi)；所述預(yù)埋灌注混凝土套管(3)和預(yù)埋吹砂套管(6)按梅花形交替布置，固定于加強(qiáng)鋼架(1)的側(cè)面。所述加強(qiáng)鋼架(1)由上下兩層鋼架拼裝而成，上層加強(qiáng)鋼架的側(cè)面上部焊有豎向螺栓，用于固定土工格柵網(wǎng)片(2)。所述防滑組塊(4)包括角鋼和豎向彎鉤，角鋼的一面焊接在鋼支撐(7)上，另一面焊接在加強(qiáng)鋼架(1)的四個(gè)角上。所述豎向連接桿(5)上設(shè)有掛鉤，通過(guò)該掛鉤固定于加強(qiáng)鋼架(1)上；豎向連接桿(5)頂部高出土工格柵網(wǎng)片(2)至少30厘米，下部伸入初期支護(hù)的部分至少達(dá)到20厘米。所述土工格柵網(wǎng)片(2)上設(shè)有掛鉤，相鄰的土工格柵網(wǎng)片(2)通過(guò)掛鉤限制相對(duì)移動(dòng)；下部的土工格柵網(wǎng)片(2)通過(guò)該掛鉤和下層加強(qiáng)鋼架固定，上部的土工格柵網(wǎng)片(2)通過(guò)所述豎向螺栓固定于上層加強(qiáng)鋼架的頂部；土工格柵網(wǎng)片(2)上設(shè)有預(yù)留孔，該預(yù)留孔緊靠加強(qiáng)鋼架(1)的側(cè)面布置，預(yù)留孔用于安裝預(yù)埋灌注混凝土套管(3)和預(yù)埋吹砂套管(6)。預(yù)埋灌注混凝土套管(3)和預(yù)埋吹砂套管(6)頂部高于所述預(yù)留孔頂部，底部低于初期支護(hù)內(nèi)壁；下端均設(shè)有圓環(huán)，該圓環(huán)用于和灌注混凝土管和吹砂管的掛鉤相扣并固定。
預(yù)埋灌注混凝土套管(3)和預(yù)埋吹砂套管(6)為塑料管，中上部設(shè)有螺紋，二者均通過(guò)螺紋與磁鐵環(huán)連接，同時(shí)，二者通過(guò)該磁鐵環(huán)固定于加強(qiáng)鋼架(1)側(cè)面；預(yù)埋灌注混凝土套管(3)和預(yù)埋吹砂套管(6)頂部和頂部均用薄膜封口，預(yù)埋吹砂套管(6)頂部設(shè)有止回板，防止填充物回流。本技術(shù)先沿環(huán)向，再沿縱向布置，安裝完成后通過(guò)向所述加強(qiáng)鋼架(1)和土工格柵網(wǎng)片(2)上噴射混凝土和初期支護(hù)形成整體。噴射混凝土達(dá)到目標(biāo)強(qiáng)度后，將灌注混凝土管插入所述預(yù)埋灌注混凝土套管(3)，壓灌素混凝土。再將吹砂管插入預(yù)埋吹砂套管(6)，泵入輕質(zhì)球狀顆粒填充空腔形成緩沖層。最終從下至上形成“加強(qiáng)鋼架(1)混凝土層+素混凝土層+輕質(zhì)材料填充層(柔性緩沖層)”的多層加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，同時(shí)，豎向連接桿(5)貫穿著三層結(jié)構(gòu)和初期支護(hù)，使得本裝置和初期支護(hù)形成一個(gè)整體的永久承載結(jié)構(gòu)共同受力。以上所述僅表達(dá)了本技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本技術(shù)專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本技術(shù)構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形、改進(jìn)及替代，這些都屬于本技術(shù)的保護(hù)范圍。因此，本技術(shù)專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種隧道拱頂空腔防護(hù)與加強(qiáng)裝置，其特征在于，包括加強(qiáng)鋼架、土工格柵網(wǎng)片、預(yù)埋灌注混凝土套管、預(yù)埋吹砂套管、防滑組塊和豎向連接桿；所述加強(qiáng)鋼架設(shè)于空腔區(qū)下方相鄰的已支護(hù)鋼支撐的頂部上，并通過(guò)防滑組塊固定；所述土工格柵網(wǎng)片設(shè)于加強(qiáng)鋼架上；所述豎向連接桿設(shè)于加強(qiáng)鋼架上并貫穿其伸入原設(shè)計(jì)的初期支護(hù)內(nèi)；所述預(yù)埋灌注混凝土套管和預(yù)埋吹砂套管按梅花形交替布置，固定于加強(qiáng)鋼架的側(cè)面。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種隧道拱頂空腔防護(hù)與加強(qiáng)裝置，其特征在于，包括加強(qiáng)鋼架、土工格柵網(wǎng)片、預(yù)埋灌注混凝土套管、預(yù)埋吹砂套管、防滑組塊和豎向連接桿；所述加強(qiáng)鋼架設(shè)于空腔區(qū)下方相鄰的已支護(hù)鋼支撐的頂部上，并通過(guò)防滑組塊固定；所述土工格柵網(wǎng)片設(shè)于加強(qiáng)鋼架上；所述豎向連接桿設(shè)于加強(qiáng)鋼架上并貫穿其伸入原設(shè)計(jì)的初期支護(hù)內(nèi)；所述預(yù)埋灌注混凝土套管和預(yù)埋吹砂套管按梅花形交替布置，固定于加強(qiáng)鋼架的側(cè)面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所示的一種隧道拱頂空腔防護(hù)與加強(qiáng)裝置，其特征在于，所述加強(qiáng)鋼架由上下兩層鋼架拼裝而成，上層加強(qiáng)鋼架的側(cè)面上部焊有豎向螺栓。3.根據(jù)權(quán)利要求1所示的一種隧道拱頂空腔防護(hù)與加強(qiáng)裝置，其特征在于，所述防滑組塊包括角鋼和豎向彎鉤，角鋼的一面焊接在鋼支撐上，另一面焊接在加強(qiáng)鋼架的四個(gè)角上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所示的一種隧道拱頂空腔防護(hù)與加強(qiáng)裝置，其特征在于，所述豎向連接桿上設(shè)有掛鉤，通過(guò)該掛鉤固定于加強(qiáng)鋼架上；豎向連接桿頂部高出土工格柵網(wǎng)片至少30厘米，下部伸入初期支護(hù)的部分至少20厘米。5.根據(jù)權(quán)利要求1所示的一種隧道拱頂空腔防護(hù)與加強(qiáng)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：湯曉輝，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：湯曉輝，
類型：新型
國(guó)別省市：江西;36
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