[发明专利]一种用于隧道仰拱隆起破坏修复的型钢支撑结构及方法

权利要求书

1.一种用于隧道仰拱隆起破坏修复的型钢支撑结构，包括隧道仰拱本体，所述隧道仰拱本体具有仰拱底板，所述隧道仰拱本体两侧分别具有矮边墙，其特征在于：所述隧道仰拱本体沿着隧道长度方向均匀间隔铺设有横向支撑件（1），所有横向支撑件（1）呈平面铺设，所述横向支撑件（1）两端端部分别与隧道仰拱本体的矮边墙连接固定，所述隧道仰拱本体两侧分别锚入有若干根锁脚注浆锚管（2），每个横向支撑件（1）的一端对应四根锁脚注浆锚管（2），相邻两个横向支撑件（1）之间通过若干个纵向连接钢筋（7）连接固定，所有横向支撑件（1）、所有纵向连接钢筋（7）共同构成平面支撑框架；所述平面支撑框架底部与仰拱底板之间形成有仰拱回填区（10），所述仰拱回填区（10）、平面支撑框架中分别浇筑混凝土，所述平面支撑框架顶部施工隧道路面（11）；所述横向支撑件（1）为H型钢，所述纵向连接钢筋（7）与横向支撑件（1）焊接固定，所述锁脚注浆锚管（2）的第一端通过U字形钢筋（4）焊接固定于横向支撑件（1）上，所述锁脚注浆锚管（2）的第二端为锥形部（23）；所述锁脚注浆锚管（2）靠近第一端具有止浆段（22），所述锁脚注浆锚管（2）除开止浆段（22）的其余部分为注浆段，所述锁脚注浆锚管（2）的注浆段上均匀设有若干个注浆孔（21），所述锁脚注浆锚管（2）的第一端设有加筋箍（3）；所述平面支撑框架两侧分别固定有纵向支撑组件，所述纵向支撑组件由若干个纵向支撑件（5）依次通过连接垫板（6）连接组成；所述纵向支撑件（5）沿着隧道两侧仰拱的矮边墙进行纵向布设，所述纵向支撑件（5）在连接端部焊接固定有连接垫板（6），所述连接垫板（6）上开有螺栓孔（61），相邻两个纵向支撑件（5）的连接垫板（6）分别通过螺栓连接固定。

2.按照权利要求1所述的一种用于隧道仰拱隆起破坏修复的型钢支撑结构，其特征在于：所述平面支撑框架周边设有支护模板（9）。

3.按照权利要求1所述的一种用于隧道仰拱隆起破坏修复的型钢支撑结构，其特征在于：所述平面支撑框架底部与仰拱底板之间设有若干个支撑平面支撑框架的水泥垫块（8）或钢筋凳。

4.一种用于仰拱施工期间隧道仰拱隆起破坏修复的方法，其特征在于：其方法如下：

A.首先对隧道仰拱隆起破坏的仰拱回填区域（10）进行凿除，仰拱回填区域（10）凿除深度为15～20cm，凿除区域为隧道二衬矮边墙之间所有仰拱回填区域；纵向凿除间距为以仰拱破坏处的桩号为中心，沿隧道纵向向此桩号两侧分别延伸10～15m的范围，所述区域范围内需清除的仰拱回填部分须凿除干净，并清理干净浮渣；

B.将横向支撑件（1）沿着隧道长度方向间隔50cm进行设置，横向支撑件（1）直接顶在隧道二衬两侧的矮边墙上，横向支撑件（1）与两侧矮边墙紧密连接；

C.相邻两排横向支撑件（1）通过纵向连接钢筋（7）进行焊接连接，相邻两个纵向连接钢筋（7）之间的间距为100cm，相邻两排横向支撑件（1）之间的纵向连接钢筋（7）需错开50cm进行焊接，焊接长度不小于5倍纵向连接钢筋（7）的直径，所有横向支撑件（1）、所有纵向连接钢筋（7）共同构成平面支撑框架；在平面支撑框架和仰拱底板之间分别设置3cm厚的水泥垫块（8）或是3cm高的钢筋凳；

D.将锁脚注浆锚管（2）在横向支撑件（1）两端进行打设，横向支撑件（1）每端打设四根锁脚注浆锚管（2），所述锁脚注浆锚管（2）以30～45°外插角穿过二衬及初支打入围岩，锁脚注浆锚管（2）端部通过U字形钢筋（4）焊接于横向支撑件（1）上，锁脚注浆锚管（2）的注浆采用水泥净浆液，注浆压力为0.5～1.0MPa；

E.平面支撑框架和锁脚注浆锚管（2）施工完毕后，共同组成钢架支撑体系，然后在平面支撑框架外侧铺设支护模板（9）进行混凝土浇筑；

F.平面支撑框架混凝土浇筑完成后，后期进行隧道路面（11）施工时，在水泥混凝土路面基层上部铺设双层钢筋网。

5.一种用于隧道运营期间隧道仰拱隆起破坏修复的方法，其特征在于：其方法如下：

A.首先对隧道仰拱隆起破坏的隧道路面（11）和两侧电缆沟槽进行凿除，凿除至仰拱回填区域（10）顶面，在仰拱回填区域（10）按照纵向支撑件（5）和横向支撑件（1）的布置位置进行刻槽，刻槽深度约为15～20cm，凿除区域为隧道二衬矮边墙之间所有电缆沟槽及仰拱回填区域；纵向凿除间距为以仰拱破坏处的桩号为中心，沿隧道纵向向此桩号两侧分别延伸10～15m的范围，所述区域范围内需凿除的路面和电缆沟槽部分须凿除干净，并清理干净仰拱回填区刻槽内的浮渣；

B.将纵向支撑件（5）沿着隧道二衬两侧矮边墙纵向布设，并通过连接垫板（6）使用六套螺栓螺母进行连接固定，纵向支撑件（5）和连接垫板（6）进行骑缝焊接；

C.将横向支撑件（1）跟左右两侧的纵向支撑件（5）进行焊接连接，所有横向支撑件（1）沿着隧道纵向间隔50cm设置，相邻两个横向支撑件（1）通过纵向连接钢筋（7）进行焊接连接，相邻两个纵向连接钢筋（7）之间的间距为100cm；相邻两排横向支撑件（1）之间的纵向连接钢筋（7）需错开50cm进行焊接，焊接长度不小于五倍纵向连接钢筋（7）的直径；所有横向支撑件（1）、所有纵向向支撑件（5）、所有纵向连接钢筋（7）共同构成平面支撑框架，在平面支撑框架与仰拱底板之间分别设置3cm厚的水泥垫块（8）或3cm高的钢筋凳；

D.平面支撑框架施工完毕后，在平面支撑框架外侧铺设支护模板（9）进行混凝土浇筑；

E.平面支撑框架混凝土浇筑完成后，对隧道路面和电缆沟槽进行修复，进行隧道路面施工时，在水泥混凝土路面基层上部铺设双层钢筋网。