[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

说明书

本发明公开了一种用于隧道仰拱隆起破坏修复的型钢支撑结构及方法，包括隧道仰拱本体，隧道仰拱本体具有仰拱底板，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，隧道仰拱本体两侧分别锚入有若干根锁脚注浆锚管，相邻两个横向支撑件之间通过若干个纵向连接钢筋连接固定，所有横向支撑件、所有纵向连接钢筋共同构成平面支撑框架；平面支撑框架底部与仰拱底板之间形成有仰拱回填区，仰拱回填区、平面支撑框架中分别浇筑混凝土，平面支撑框架顶部施工隧道路面。本发明在隧道仰拱填充层内沿隧道纵横向设置有支撑件以及打设锁脚注浆锚管，可有效增强隧道仰拱的结构刚度，可以修复隧道仰拱隆起破坏问题。

技术领域

本发明涉及公路隧道技术领域，尤其涉及一种用于隧道仰拱隆起破坏修复的型钢支撑结构及方法。

背景技术

随着中国公路网的建设，公路建设中涌现了大量的隧道工程，当隧道穿越软弱围岩黄土地区或地质环境较为恶劣的区域时，部分隧道仰拱施工过程中或完工后出现了不同程度的仰拱隆起现象，不仅会造成仰拱破坏，而且对隧道的结构安全和后期运营期间行车安全都存在较大的威胁。因此，如何及时有效的处理隧道仰拱隆起破坏已成为公路隧道施工及养护过程中高度关注的问题。

仰拱隆起的原因是一个及其复杂的物理和力学过程，与隧址区的围岩特性、水文状况、开挖支护及围岩地应力等因素紧密相关。隧道仰拱隆起一般在隧道施工过程中或是仰拱结构完成之后出现。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种用于隧道仰拱隆起破坏修复的型钢支撑结构及方法，在隧道仰拱填充层内沿隧道纵横向设置有支撑件以及打设锁脚注浆锚管，可有效增强隧道仰拱的结构刚度，可以修复隧道仰拱隆起破坏问题；并且型钢支撑结构体系简单，施工方便，工程实践性强，具有很好的应用前景和推广价值。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

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，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，所有横向支撑件呈平面铺设，所述横向支撑件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，每个横向支撑件的一端对应四根锁脚注浆锚管，相邻两个横向支撑件之间通过若干个纵向连接钢筋连接固定，所有横向支撑件、所有纵向连接钢筋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，所述仰拱回填区、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。

为了更好地实现本发明，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依次通过连接垫板连接组成。

作为优选，所述横向支撑件为H型钢，所述纵向连接钢筋与横向支撑件焊接固定，所述锁脚注浆锚管的第一端通过U字形钢筋焊接固定于横向支撑件上，所述锁脚注浆锚管的第二端为锥形部。

作为优选，所述锁脚注浆锚管靠近第一端具有止浆段，所述锁脚注浆锚管除开止浆段的其余部分为注浆段，所述锁脚注浆锚管的注浆段上均匀设有若干个注浆孔。

作为优选，所述锁脚注浆锚管的第一端设有加筋箍。

作为优选，所述平面支撑框架周边设有支护模板。

作为优选，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或钢筋凳。

作为优选，所述纵向支撑件沿着隧道两侧仰拱的矮边墙进行纵向布设，所述纵向支撑件在连接端部焊接固定有连接垫板，所述连接垫板上开有螺栓孔，相邻两个纵向支撑件的连接垫板分别通过螺栓连接固定。

一种用于仰拱施工期间隧道仰拱隆起破坏修复的方法，其方法如下：